ایجاد شتاب دهندگان قابل حمل ذرات

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان، به نقل از «V3»؛ پژوهشگران دانشگاه فنی دارمشتات آلمان، نوعی شتاب دهنده ی کوچک الکترونی طراحی کرده است که قابلیت نصب روی ریزتراشه های سیلیکونی دارد.

شتاب دهنده ی ذرات، ابزاری است که از میدان های الکترومغناطیسی، به منظور شتاب دادن ذراتی مانند الکترون و پروتون، استفاده می كند. در این ابزارها، ذراتی که بار الکتریکی اضافه دارند، در یک پرتو قرار دارند.

به طور معمول، شتاب دهنده های ذرات، بسیار بزرگ و گران قیمت هستند؛ اگرچه از نمونه های کوچک آن ها می توان در زمینه های گوناگونی مانند پزشکی استفاده کرد.

فناوری یادشده، «ای‌چیپ» (¹AChIP) نام داشته، ازسوي بنیاد گوردون و بتی مورد با هدف تولید نمونه ای کوچکتر از آن حمایت می شود. همچنین اعلام شد دانشگاه استنفورد آمریکا نیز رهبری آن را بر عهده دارد.

بر اساس گزارش محققان فنی دارمشتات، طرح شتاب دهنده الکترون جدید آنها به اندازه ای کوچک است که می توان آن را روی یک تراشه سیلیکونی قرار داد. این ابزار، هیچ گونه قطعه ی فلزی ندارد، بلکه به جای آن، از شیشه و سیلیکون تشكيل شده است. همچنین به جای یک مولد مایکروویو، از لیزر به عنوان منبع انرژی بهره می گیرد.

از آنجایی که ظرفیت بار میدان الکتریکی شیشه بسیار بالاتر است، چنین دستگاهی، از نرخ شتاب دهی بیشتری نسبت به نمونه های سنتی برخوردار است. این وسیله، با وجود این که 10 برابر کوچکتر است، همان میزان انرژی را انتقال می دهد.

دانشمندان شرح دادند كه ساخت ابزار بالا، با چالش های مختلفی رو به رو بود. برای مثال، ایجاد کانال خلأ برای الکترون ها بايد در اندازه ای بسیار کوچک باشد. به علاوه پرتو الکترونی آن نیز باید به شدت متمرکز شود.

پژوهشگران برای رفع مشکلات بالا، از میدان های لیزری استفاده کردند؛ تا الکترون ها را در کانالی با پهنای 420 نانومتر متمرکز کنند.

1.  _{Accelerator on a Chip International Programme}