Los ingenieros en la TU Darmstadt han desarrollado un dise\u00f1o para un acelerador de electrones impulsado por l\u00e1ser tan peque\u00f1o que podr\u00eda producirse en un chip de silicio.<\/p>\n
Ser\u00eda barato y con m\u00faltiples aplicaciones. El dise\u00f1o, que se ha publicado en Physical Review Letters, ahora se est\u00e1 ejecutando como parte de una colaboraci\u00f3n internacional.<\/p>\n
Los aceleradores de part\u00edculas son generalmente grandes y costosos, pero eso cambiar\u00e1 pronto si los investigadores se salen con la suya. El Programa Internacional Accelerator on a Chip (AChIP), financiado por la Fundaci\u00f3n Gordon y Betty Moore en los EE. UU., tiene como objetivo crear un acelerador de electrones en un chip de silicio.<\/p>\n
<\/div>\n
La idea fundamental es reemplazar las piezas del acelerador de metal con vidrio o silicio, y usar un l\u00e1ser en lugar de un generador de microondas como fuente de energ\u00eda. Debido a la mayor capacidad de carga del campo el\u00e9ctrico del vidrio, se puede aumentar la velocidad de aceleraci\u00f3n y, por lo tanto, se puede transmitir la misma cantidad de energ\u00eda a las part\u00edculas dentro de un espacio m\u00e1s corto, haciendo que el acelerador sea m\u00e1s corto en un factor de aproximadamente 10 que los aceleradores tradicionales que suministran la misma energ\u00eda.<\/p>\n
Uno de los desaf\u00edos aqu\u00ed es que el canal de vac\u00edo para los electrones en un chip tiene que ser muy peque\u00f1o, lo que requiere que el haz de electrones est\u00e9 extremadamente enfocado. Los canales de enfoque magn\u00e9tico utilizados en los aceleradores convencionales son demasiado d\u00e9biles para esto. Esto significa que se debe desarrollar un m\u00e9todo de enfoque completamente nuevo para que el acelerador a escala chip se convierta en realidad.<\/p>\n
Como parte del perfil de TU Darmstadt Matter and Radiation Science, el grupo AChIP en f\u00edsica de aceleradores (Facultad de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica y Tecnolog\u00eda de la Informaci\u00f3n en TU Darmstadt), dirigido por Uwe Niedermayer, propuso recientemente una soluci\u00f3n decisiva que requiere el uso de campos de l\u00e1ser para enfocar los electrones en un canal de solo 420 nan\u00f3metros de ancho, seg\u00fan explica un comunicado de la universidad alemana. El concepto se basa en cambios bruscos en la fase de los electrones en relaci\u00f3n con el l\u00e1ser, lo que resulta en un enfoque y desenfoque alternos en las dos direcciones en el plano de la superficie del chip. Esto crea estabilidad en ambas direcciones.<\/p>\n
El concepto puede compararse con una pelota en una silla: la bola caer\u00e1, independientemente de la direcci\u00f3n en que se incline la silla. Sin embargo, girar la silla continuamente significa que la pelota permanecer\u00e1 estable en la silla. Los electrones en el canal en el chip hacen lo mismo.<\/p>\n
Perpendicular a la superficie del chip, el enfoque m\u00e1s d\u00e9bil es suficiente, y se puede usar un solo im\u00e1n cuadrupolo que abarque todo el chip. Este concepto es similar al de un acelerador lineal convencional. Sin embargo, para un acelerador en un chip, la din\u00e1mica de los electrones se ha cambiado para crear un dise\u00f1o bidimensional que se puede realizar utilizando t\u00e9cnicas litogr\u00e1ficas de la industria de los semiconductores.<\/p>\n
Las posibles aplicaciones para un acelerador como este ser\u00edan en la industria y la medicina. Un objetivo importante a largo plazo es crear una fuente de haz de rayos X compacta y coherente para la caracterizaci\u00f3n de los materiales. Un ejemplo de una aplicaci\u00f3n m\u00e9dica ser\u00eda un endoscopio acelerador que podr\u00eda usarse para irradiar tumores en el interior del cuerpo con electrones.<\/p>\n
Una ventaja particular de esta nueva tecnolog\u00eda del acelerador es que los chips podr\u00edan producirse de forma econ\u00f3mica en grandes cantidades, lo que significar\u00eda que el acelerador estar\u00eda al alcance del hombre de la calle y cada universidad podr\u00eda costear su propio laboratorio acelerador. Las oportunidades adicionales incluir\u00edan el uso de fuentes de haz de rayos X coherentes y econ\u00f3micas en procesos fotolitogr\u00e1ficos en la industria de semiconductores, lo que har\u00eda posible una reducci\u00f3n en el tama\u00f1o del transistor en los procesadores de computadora, junto con un mayor grado de densidad de integraci\u00f3n.<\/p>\n
Fuente: europapress<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Los ingenieros en la TU Darmstadt han desarrollado un dise\u00f1o para un acelerador de electrones impulsado por l\u00e1ser tan peque\u00f1o que podr\u00eda producirse en un chip de silicio. Ser\u00eda barato y con m\u00faltiples aplicaciones. El dise\u00f1o, que se ha publicado en Physical Review Letters, ahora se est\u00e1 ejecutando como parte de una colaboraci\u00f3n internacional. Los […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12882,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-12881","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\n
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