Ученые смогли «сжать» технологию производства ускорителя частиц и получить изделие, которое может уместиться на кристалле чипа полупроводникового типа. Такой подход позволит расширить сферу применения устройства и решить множество задач одновременно.

В традиционных ускорителях происходит подача частиц в каналы из вакуума, где осуществляется их разгон. В новинках все это проходит за счет излучателей микроволнового типа, а в последней модели принимают участие электромагниты, оснащенные сверхпроводящими обмотками.

Исследования, нацеленные на создание миниатюры технологий ускорения частиц, проводятся в течение продолжительного времени. Европейским экспертам удалось разработать вариант с габаритами в 2 метра. Но это не предел, поэтому эксперименты продолжились, что привело к созданию более совершенной версии.

Как уже отмечалось, излучение электронов происходит внутри канала, длина которого составляет 30 микрометров, а это еще меньше, чем толщина волоса. Работает новый ускоритель частиц за счет инфракрасного света, который проходит через каналы из кремния. Лазером выдаются импульсы, частота которых – 100 тыс. в секунду. Фотоны бьют по электронам под углом в 90 С, что приводит к их ускорению.

Образец, который есть сегодня, пока не готов к использованию, он создан исключительно для подтверждения степени работоспособности миниатюрных разработок. В настоящее время он лишь обеспечивает поток электронов, энергия которых составляет 0,915 кэВ, что в 1 000 раз меньше, чем потребуется для организации медицинских и исследовательских испытаний.

Тем не менее, разработчики планируют повысить планку и достичь показателя в 1 МэВ. Произойдет это благодаря увеличению длины разгонного канала в 1 000 раз и энергии самих электронов. Ускоритель получит увеличенные размеры, но это не помешает уместить его на поверхности чипа, длина которого 2,5 см.

Сразу после создания новой разработки ей будет найдено применение на практике. Например, его можно внедрить в нужном месте тела пациента, а направление потока элементов будет производиться исключительно на область поражения. Это приведет к уничтожению раковых образований без повреждения близлежащих здоровых клеток. 

По мнению редакции портала новостей «Центропресс», несмотря на то, что опытная версия миниатюрного ускорителя частиц показывает отличные результаты, до окончания работы над ним еще далеко и ученым предстоит еще много работы.