Dažniausiai dalelių greitintuvai yra dideli ir gali pasiekti neįtikėtiną energiją. Didelės energijos dalelių susidūrimai padeda atskleisti fizikos, chemijos ar biologijos paslaptis, tačiau naujausi tyrimai rodo, kad dalelių greitintuvas gali būti ir labai mažas.
Iššūkis – išlaikyti mažą įrenginį galingą. Tai pavyko Nacionalinės greitintuvo laboratorijos (SLAC) mokslininkams, kurie savo sukurtą prototipą aprašė žurnale „Science“. Jų sukurtame įrenginyje elektronams pagreitėti pakanka už žmogaus plauko storį mažesnio atstumo.
Infraraudonieji spinduliai įgreitina elektronus / Neil Sapra/Stanfordo universiteto iliustracija
Komanda iš silicio suformavo nanokanalą ir vakuumu siuntė elektronus. Pagreitis buvo užtikrintas naudojant infraraudonąją šviesą. Infraraudonųjų spindulių impulsai stumia elektronus išilgai, tiekdami daugiau energijos, palyginti su mikrobangomis, kurias naudoja kiti greitintuvai.
„Didžiausi greitintuvai yra tarsi galingi teleskopai. Pasaulyje jų yra tik keletas ir mokslininkai turi vykti į tam tikras vietas, kad juos naudotų. Mes norime sumažinti greitintuvų technologiją taip, kad ji taptų visiems prieinama tyrimų priemone", – sako Jelena Vuckovic iš Stanfordo universiteto.
Pasak mokslininkės, tokie maži greitintuvai galėtų padėti medicinoje. Pavyzdžiui, jie galėtų būti implantuojami į žmogaus kūną, kur padėtų kovoti su piktybiniais augliais.
„Šiame darbe mes parodome, kaip būtų įmanoma elektronų spinduliuotę nukreipti tiesiai į naviką, nepadarant žalos sveikiems audiniams“, – sako tyrėjas Robertas Byeris.
Kad greitintuvas būtų naudingas, reikia pagreitinti elektronus iki 94 procentų šviesos greičio. Tai yra maždaug 1000 kartų didesnis pagreitis nei tas, kuris buvo pasiektas naudojant prototipą. Visgi mokslininkų komanda tiki, kad tokį energijos lygį gali pasiekti iki 2020 m. pabaigos.
