Найменший у світі прискорювач частинок у 54 млн разів менший за Великий адронний колайдер

Німецькі вчені з університету Фрідріха-Александра Ерлангена-Нюрнберга (FAU) запустили найменший у світі прискорювач елементарних частинок, пише Space.

Нанофотонний прискорювач електронів складається з мікрочипа, в якому розміщена крихітна прискорювальна вакуумна трубка довжиною 0,5 мм. Весь пристрій не більше за дрібну монету (на фото). Вакуумна трубка, в свою чергу, складається з тисяч окремих «стовпів». Дослідники можуть прискорювати електрони, запускаючи міні-лазерні промені в ці стовпи.

Основна прискорювальна трубка має довжину приблизно 0,5 мм – це в 54 млн разів менше за кільце довжиною 27 км, яке утворює Великий адронний колайдер CERN у Швейцарії — найбільший і найпотужніший у світі прискорювач елементарних частинок, який відкрив ряд нових частинок, включаючи бозон Хіггса (або частинку Бога), примарні нейтрино, чарівний мезон і загадкову X-частинку.

Внутрішній діаметр крихітного тунелю має розмір близько 225 нанометрів. Для порівняння, людське волосся  має товщину від 80 до 100 тис. нанометрів.

Підписуйтеся на наші соцмережі

Німецькі вчені використали крихітний пристрій для прискорення електронів від значення енергії 28,4 кілоелектронвольт до 40,7 кеВ, отримався зростання приблизно на 43%.

Це перший випадок успішного запуску нанофотонного прискорювача електронів, який вперше був описаний ще у 2015 році. Стенфордський університет зробив власний зразок міні-прискорювачу, але їхні результати ще перевіряються.

Великий адронний колайдер за допомогою понад 9000 магнітів створює магнітне поле, яке прискорює частинки приблизно до 99,9% швидкості світла. Його міні-колега також створює магнітне поле, спрямовуючи світлові промені на опори вакуумної трубки; це посилює енергію в правильний спосіб, але результуюче енергетичне поле є набагато слабшим.

У підсумку електрони з нанофотонного прискорювача мають лише близько мільйонної частки енергії у порівнянні з колайдером.