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El acelerador de partículas cabe en un chip – Calendae

Hola, un placer verte por aquí. Soy Jordi Oriol y esta vez te voy a contar sobre El acelerador de partículas cabe en un chip – Calendae

Los investigadores de la Universidad de Stanford demostraron la aceleración de electrones a través de lo que describen como un «acelerador de partículas guiado por láser integrado en chip», detallado en un artículo reciente publicado en la revista Science. por Tom Abate

En una colina sobre la Universidad de Stanford, el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC opera un instrumento científico de casi 2 millas de largo. En este gigantesco acelerador, una corriente de electrones fluye a través de un tubo de vacío, mientras las ráfagas de radiación de microondas impulsan las partículas cada vez más rápido hasta que su velocidad se acerca a la velocidad de la luz, creando un poderoso haz que los científicos en todo el mundo lo utilizan para investigar las estructuras atómicas y moleculares de materiales inorgánicos y biológicos.

Esta imagen, ampliada 25.000 veces, muestra una sección de un acelerador en un chip. Las estructuras grises enfocan la luz láser infrarroja (mostrada en amarillo y violeta) sobre los electrones que fluyen a través del canal central. Al empaquetar 1.000 canales en un chip del tamaño de una pulgada, los investigadores de Stanford esperan acelerar los electrones hasta un 94% de la velocidad de la luz. (Crédito de la imagen: cortesía de Neil Sapra)

Ahora, por primera vez, los científicos de Stanford y SLAC han creado un chip de silicio que puede acelerar los electrones, aunque a una fracción de la velocidad de esa herramienta masiva, utilizando un láser infrarrojo para entregar, en menos de un cabello, el tipo de energía que requiere microondas para muchos pies.

Escribiendo en la edición del 3 de enero de Science, un equipo dirigido por un ingeniero eléctrico Jelena Vuckovic explicó cómo esculpieron un canal a nanoescala de silicio, lo sellaron al vacío y enviaron electrones a través de esta cavidad mientras que pulsos de luz infrarroja, a los que el silicio es tan transparente como el vidrio a la luz visible, se transmitían desde las paredes del canal. para acelerar los electrones.

El acelerador en chip demostrado en Science es solo un prototipo, pero Vuckovic dijo que sus técnicas de diseño y fabricación se pueden reducir para proporcionar haces de partículas lo suficientemente acelerados como para realizar experimentos de vanguardia en química, ciencia de materiales y descubrimientos biológicos. que no requiere el poder de un gran acelerador.

“Los aceleradores más grandes son como potentes telescopios. Hay sólo unos pocos en el mundo, y los científicos tienen que ir a lugares como SLAC para usarlos «, dijo Vuckovic.» Queremos miniaturizar la tecnología de aceleradores de una manera que la convierta en una herramienta de investigación más accesible «.

Los miembros del equipo comparan su enfoque con la evolución de las computadoras desde el mainframe hasta la PC más pequeña pero útil. La tecnología de acelerador en un chip también podría conducir a nuevas terapias de radiación para el cáncer, dijo el físico. Robert Byer, un co-

«En este artículo comenzamos a mostrar cómo podría ser posible administrar radiación de haz de electrones directamente a un tumor sin afectar el tejido sano», dijo Byer, quien lidera el programa Accelerator on a Chip International, o ACHIP. un esfuerzo mayor del cual esta investigación en curso es parte.

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