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» » » Electrones navegando por una onda láser

por Dr. John Breuer, 8 de octubre 2013

Las partículas cargadas pueden acelerarse mediante la luz, dirigidas por aceleradores de partículas más compactos.

Impulso para electrones: Las partículas cargadas vuelan desde la fuente (izquierda) a través de una rejilla de vidrio óptico hacia un detector (derecha). Un haz de luz láser rojo es transmitida desde abajo a través de la rejilla óptica. Las ondas de luz evanescentes, que corren paralelas a la superficie de la rejilla, se separan del haz en la rejilla. Éstas aceleran los electrones con un campo eléctrico más fuerte que el de las microondas, que es el utilizado actualmente para este propósito. © John Breuer

Los aceleradores de partículas modernos miden hasta varios kilómetros de tamaño y cuestan miles de millones de euros. Pero gracias a un nuevo método, podrían reducirse a menos de 10 metros y costarían 10 veces menos.

Con este fin , los físicos del Max Planck Institute of Quantum Optics en Garching, han acelerado electrones directamente utilizando una onda de luz. Con el procedimiento convencional, las partículas se aceleran con microondas.

En su experimento de demostración, John Breuer y Peter Hommelhoff, obtuvieron una fuerza de aceleración que era tan fuerte como lo que se logra en los actuales aceleradores de partículas convencionales. La característica única del procedimiento de Garching, es que es modular y se puede ampliar a un sistema multi - nivel capaz de acelerar partículas cargadas - que podría ser protones o iones , así como electrones, alrededor de 100 veces más rápido que los sistemas actuales, y por lo tanto puede ser construido a una escala mucho menor. No obstante, se hace necesario un trabajo de desarrollo para esta expansión.

La rentabilidad de estos aceleradores de partículas a escala, que miden menos de 10 metros, beneficiaría a toda la comunidad de investigación. Hay muchos grupos de investigación con unos pocos aceleradores lineales donde directamente se aceleran las partículas casi a la velocidad de la luz. Con aceleradores más pequeños y menos costosos, estarían disponibles en mayor número y conduciría a un aumento de la investigación y más rápidos resultados de investigación en áreas como la física nuclear, ciencia de los materiales y en la biología.


- Más información: Max-Planck-Gesellschaft.de .
- Imagen: Impulso para electrones: Las partículas cargadas vuelan desde la fuente (izquierda) a través de una rejilla de vidrio óptico hacia un detector (derecha). Un haz de luz láser rojo es transmitida desde abajo a través de la rejilla óptica. Las ondas de luz evanescentes, que corren paralelas a la superficie de la rejilla, se separan del haz en la rejilla. Éstas aceleran los electrones con un campo eléctrico más fuerte que el de las microondas, que es el utilizado actualmente para este propósito. © John Breuer
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