Путь к созданию ускорителей частиц тоньше волоса открывают углеродные нанотрубки

Международная группа исследователей разработала революционную технологию создания компактных ускорителей частиц с использованием углеродных нанотрубок. Новая конструкция способна генерировать мощное рентгеновское излучение, сопоставимое с показателями крупных синхротронных установок.

Как сообщается в научной публикации, ключевым элементом системы стали углеродные нанотрубки, образующие упорядоченные массивы-«леса». При воздействии циркулярно-поляризованного лазерного излучения в этих структурах возникают поверхностные плазмон-поляритоны, которые ускоряют электроны по спиральной траектории.

«Геометрия нанотрубок идеально соответствует конфигурации лазерного излучения, создавая эффект «замка и ключа»», — отмечают исследователи.

Компьютерное моделирование показало, что система способна генерировать электрические поля мощностью в несколько теравольт на метр. Это значительно превосходит возможности традиционных ускорителей.

Разработка может упростить доступ к передовым исследовательским инструментам. Медицинские центры, университеты и промышленные лаборатории смогут использовать компактные источники рентгеновского излучения для:

• Совершенствования методов медицинской диагностики

• Ускорения разработки фармацевтических препаратов

• Проведения неразрушающего контроля материалов

Все необходимые компоненты для экспериментальной проверки технологии уже доступны в современных научных лабораториях. Исследователи подчеркивают, что миниатюрные ускорители будут дополнять, а не заменять крупные установки типа Большого адронного коллайдера.