Máy gia tốc nhỏ hơn hạt gạo

Các nhà khoa học thuộc Phòng Thí nghiệm Gia tốc Quốc gia Mỹ (SLAC) cùng Đại học Stanford cho biết họ đã chế tạo thành công máy gia tốc có khả năng tăng tốc độ hạt electron lên gấp 10 lần so với công nghệ hiện hành nhưng có kích thước chỉ khoảng 3mm. Tiến bộ này có thể giúp phát triển các thiết bị nghiên cứu khoa học và y tế nhỏ gọn và rẻ tiền.

Ảnh: nextbigfuture.com

Trong thử nghiệm đầu tiên, các hạt electron được gia tốc đến gần tốc độ ánh sáng trong một máy gia tốc thông thường. Sau đó, các nhà khoa học sử dụng chip gia tốc nano và chiếu tia hồng ngoại vào mô hình để tạo ra điện trường tương tác với các hạt electron và gia tăng năng lượng của chúng lên 300 triệu electronvolts/mét – gấp 10 lần máy gia tốc tuyến tính hiện tại của SLAC.

"Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là đạt tốc độ 1 tỉ electronvolts/mét và chúng tôi đã đạt được 1/3 chỉ tiêu ngay trong thử nghiệm đầu tiên" – trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Robert Byer phấn khởi cho biết.

Máy gia tốc hạt là dụng cụ tạo ra các chùm ion hay electron năng lượng và được ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau như nghiên cứu khoa học hay y học. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là bất kỳ nỗ lực tăng tốc nào cũng chỉ làm tăng năng lượng chứ không phải tốc độ của hạt.

Theo nhà vật lý Joel England, mặc dù còn nhiều trở ngại cần vượt qua trước khi công nghệ này ứng dụng vào thực tế nhưng nếu khắc phục được, nó sẽ giảm đáng kể kích thước và chi phí sản xuất của máy gia tốc trong tương lai.