Snart kan partikkelakseleratorene bli så små at de er bærbare
Ny laserbasert løsning kan føre til miniatyrversjoner av de store forskningsapparatene.
Partikkelakseleratorer er først og fremst noe vi forbinder med store innretninger, for eksempel den mye omtalte «Large Hadron Collider» i Sveits, som måler 27 kilometer lang. Nå kan disse apparatene imidlertid bli så små at de kan bli «bærbare», takket være forskning ved University of Maryland i USA.
Det forskerne gjorde var å utvikle en ny metode som gjør det mulig akselerere subatomiske partikler på en mye mindre maskinvare-krevende måte enn tidligere, ved hjelp av lasere.
«Elektron-surfing»
Forskerne har døpt den nye metoden «laser-driven plasma wakefield acceleration». I korte trekk går teknikken ut på å skyte laserpulser inn i hydrogengass, noe som fører til at gassen blir ionisert. Det vil si at gassen består av frie, ladede partikler, deriblant elektroner.
Slik ionisert gass kalles gjerne plasma. Når laserpulsene farer gjennom denne plasmaen oppstår det noe forskerne kaller «kjølvann» som følger laserstrålen, og på dette kjølvannet «surfer» så elektronene etter laseren, litt på samme måte som man surfer på bølgene bak en båt.
Denne prosessen fører igjen til elektronene akselereres nesten opp til lyshastigheten, før de fyker ut på andre siden av plasmaen i form av stråling. Det mest oppsiktsvekkende er at teknikken krever svært lite energi. Ifølge forskerne ble det produsert 10 millioner elektronvolt ved hjelp av energien som tilsvarer det en vanlig lyspære bruker på bare ett tusendels sekund.
Kan trolig trilles rundt på en vogn
Energien som produseres er riktignok ikke nok til å løse universets mysterier, slik som Large Hadron Collider pusler med, men så er teknikken heller ikke ment for kollisjoner av partikler. Derimot kan løsningen blant annet brukes i medisinsk sammenheng, for eksempel til å ta bilder av innsiden av kroppen.
Ifølge forskerne kan teknologien også potensielt legge til rette for store fremskritt innen materialforskning og nanoteknologi. Siden løsningen er så lite energikrevende tror forskerne at akseleratorene som lages ved hjelp av denne teknikken ikke trenger å være større enn at de kan trilles rundt på en vogn, og muligens til og med bli bærbare.
Om du har lyst til å fordype deg i de tekniske detaljene rundt teknikken, som naturlig nok er ganske kompliserte, kan du sjekke ut forskningsdokumentet (krever registrering).
I mellomtiden blir verdens største partikkelakselerator enda bedre: LHC skal få en stor oppgradering »
(Via Engadget)
