REVISTA DYNA ENERGÍA

En un avance que podría reducir drásticamente los aceleradores de partículas para la ciencia y la medicina, los investigadores utilizaron un láser para acelerar los electrones a una velocidad 10 veces superior a la tecnología convencional en un chip de vidrio nanoestructurado más pequeño que un grano de arroz.

Todavía existen algunos problemas para que esta tecnología se convierta en práctica para su uso en el mundo real, pero con el tiempo se reduciría sustancialmente el tamaño y el costo de los futuros colisionadores de partículas de alta energía para explorar el mundo de las partículas y fuerzas fundamentales.

Debido a que emplea láseres comerciales y técnicas de producción en masa a bajo costo, llos investigadores creen que será el escenario para las nuevas generaciones de aceleradores "de mesa".

En su máximo potencial, el nuevo "acelerador en un chip" puede igualar el poder de aceleración del acelerador lineal de 2 kilómetros de largo del SLAC National Laboratory en unos 30 metros entregando un millón más de pulsos de electrones por segundo.

Esta demostración inicial logró un gradiente de aceleración de 300 millones de electrón-voltios por metro. Eso es aproximadamente 10 veces la aceleración proporcionada por el actual acelerador lineal SLAC. El objetivo final del proyecto es lograr 1000 millones de eV/m.

En los experimentos del acelerador "on-a-chip", los electrones son acelerados inicialmente hasta casi la velocidad de la luz en un acelerador convencional. A continuación, se enfocan a un pequeño canal de media micra de alto, dentro de un chip de vidrio de cuarzo de medio milímetro de largo. El canal ha sido modelado con una precisión a nanoescala. La luz láser infrarroja que brilla en este canal genera campos eléctricos que interaccionan con los electrones para aumentar su energía.

Los autores principales de la investigación han sido los estudiantes graduados de Stanford: Edgar Peralta y Ken Soong.