Der Teilchenbeschleuniger auf einen winzigen Mikrochip

Screenshot tu-darmstadt.de

Die bestimmenden Merkmale von Teilchenbeschleuniger sind Größe, Komplexität und hohe Kosten. Die >>Technische Universität Darmstadt<< will dies ändern. Zusammen mit der amerikanischen >>Gordon-and-Betty-Moore-Stiftung<< geförderten Prjojekt >>Accelerator on a Chip International Program<< (AChIP) soll ein Elektronenbeschleuniger, auf der Größe eines Siliziumchip entstehen.

>>Technische Universität Darmstadt<<

„Das von der amerikanischen Gordon-and-Betty-Moore-Stiftung geförderte „Accelerator on a Chip International Program“ (AChIP) hat sich zum Ziel gesetzt, einen Elektronenbeschleuniger auf einem Siliziumchip zu realisieren. Die grundlegende Idee hier ist, Beschleunigerstrukturen aus Metall durch Glas oder Silizium zu ersetzen und als Energiequelle statt eines Mikrowellengenerators einen Laser zu nutzen. Durch die höhere elektrische Feldbelastbarkeit von Glas lässt sich die Beschleunigungsrate erhöhen und dadurch die gleiche Energie auf kürzerer Strecke auf die Teilchen übertragen, was den Beschleuniger um ungefähr einen Faktor 10 kürzer macht als herkömmliche Beschleuniger gleicher Endenergie. Eine Herausforderung ist hierbei, dass der Vakuumkanal für die Elektronen auf einem Chip nur sehr klein sein kann, was eine extrem starke Fokussierung des Elektronenstrahls erfordert. Die in konventionellen Beschleunigern eingesetzten magnetischen Fokussierkanäle sind hierfür bei weitem zu schwach. Das bedeutet, dass für einen Beschleuniger auf einem Chip ein völlig neues Fokussierkonzept entwickelt werden muss.“

 

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