به گزارش مجله خبری نگار،به نقل از اسپیس، این دستاورد فناورانه که به اندازه یک سکه کوچک است، کاربردهای بسیاری از جمله استفاده از شتابدهندههای کوچک ذرات در بیماران انسانی خواهد داشت.
دستگاه جدید شتاب دهنده الکترون نانوفتونیک نام دارد و شامل یک میکروسکوپ کوچک با لوله وکیوم کوچکتر است که از هزاران ستون ساخته شده است. محققان میتوانند با تاباندن اشعههای کوچک لیزر به این ستون ها، سرعت حرکت اتمها را تسریع کنند.
لوله شتابدهنده اصلی حدود ۰.۵ میلیمتر طول دارد و ۵۴ میلیون بار کوتاهتر از حلقه ۲۷ کیلومتری است که برخوردهنده بزرگ هادرون (LCH) در مرکز CERN را تشکیل میدهد. LCH بزرگترین و قدرتمندترین برخورد دهنده ذرات جهان است که که طیفی از ذرات تازه از جمله هیگز بوزون را کشف کرده است.
قطر داخل تونل کوچکترین شتابدهنده ذرات نیز ۲۲۵ نانومتر است. این درحالی است که ضخامت موی انسان ۸۰ تا ۱۰۰ هزار نانومتر است.
در پژوهش جدید که در نشریه نیچر منتشر شده، محققان دانشگاه فردریش الکساندر در آلمان از این دستگاه کوچک برای تسریع الکترونها استفاده کردند و ارزش انرژی آنها را از ۲۸.۴ به ۴۹.۷ کیلوالکترون ولت رساندند که نشان دهنده افزایشی ۴۳ درصدی است.
این نخستین باری است که یک شتابدهنده الکترونی نانوفتونیک روشن میشود.
LHC از بیش از ۹ هزار آهنربا برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاد میکند که سرعت ذرات را به ۹۹.۹ درصد سرعت نور میرساند. محققان پژوهش جدید نیز یک میدان مغناطیسی ایجاد کردند که البته با تاباندن اشعههای لیزر به ستونهایی در لوله خلا ایجاد میشود. این امر انرژی را در مسیر درست بیشتر میکند، اما میدان انرژی نهایی بسیار ضعیفتر است.
الکترونهایی که با دستگاه جدید تسریع شدند حدود یک میلیونم ذرات LHC انرژی داشتند با این وجود محققان معتقدند میتوان طراحی دستگاه را طوری ارتقا داد که مواد جایگزین به کار روند یا چند لوله کنار هم قرار گیرند تا سرعت حرکت ذرات را شتاب دهند. با این وجود چنین دستگاهی هیچ گاه به سطح انرژی برخورد دهندههای بزرگ نمیرسد.