Prototipleri mikrodalga radyasyonu yerine kızılötesi ışık kullanıyor.
Bilimsel arayışlarda, karanlık madde arayışı gibi, araştırmacılar bazen yüksek güçlü parçacık hızlandırıcıları kullanırlar . Ancak bu dev makineler son derece pahalı ve sayısı çok az. Bu değişebilir. Araştırmacılar bir alternatif geliştirdiklerine inanıyorlar: silikon çipine uyan lazerle çalışan bir parçacık hızlandırıcı.
Geleneksel parçacık hızlandırıcıları, elektronların hızını artırmak için mikrodalga radyasyonu kullanır, ancak mikrodalgalar zirveden oluğa dört inç ölçer, bu nedenle elektronları sürüklemek için daha fazla mesafe gerektirirler. SLAC ve Stanford’dan bir ekip tarafından oluşturulan prototip parçacık hızlandırıcı , bir insan saçının genişliğinin onda biri dalga boyuna sahip kızılötesi ışık kullanır, böylece elektronları çok daha kısa mesafelerde hızlandırabilir.
Ancak dalga boyları çok daha kısa olduğu için, araştırmacılar hızlandırıcıyı 100.000 kat daha küçük yapmak zorunda kaldılar. Bunu yapmak için, bu ihtiyaçları karşılayabilecek bir silikon çipi tersine çevirmek için ters tasarım algoritmaları kullandılar. Daha sonra, silikonda, kızılötesi ışığın elektronlarını ve patlamalarını yönlendirmek için nano ölçekli bir kanal ve stratejik yapılar kazdılar. Işık saniyede 100.000 kez titreşir ve yaptığı gibi elektronlara çarpar ve onları ileriye doğru hızlandırır.
Araştırma veya tıbbi kullanımlar için, hızlandırıcıların elektronları ışık hızının yüzde 94’üne veya bir milyon elektron volta (1MeV) yükseltmesi gerekir. Bu silikon çip prototipi henüz yok. Bu hızlara ulaşmak için bunlardan 1000 taneye ihtiyacınız olacak. Ancak araştırmacılar, elektronları 1MeV’ye hızlandıran bir inç çip yapabildiklerini düşünüyorlar ve bunu 2020’nin sonuna kadar yapmayı planlıyorlar.
Stanford ve SLAC, bir zamanlar oda büyüklüğündeki ana bilgisayarlardan gücü masaüstü PC’lere sıkıştırmak için yaptığı iş mühendisleriyle karşılaştırdı. Tıbbi ve diğer bilimsel araştırmacılar için kullanılabileceğine inanıyorlar. Örneğin, günümüzde yüksek enerjili elektronlar, kanser radyasyon terapisi için kullanılmamaktadır çünkü yönlendirilmeleri zordur ve cildi yakarlar. Stanford araştırmacılarından biri olan Olav Solgaard, enerjili elektronları bir tümörün yanına yerleştirilmiş kateter benzeri bir vakum tüpünden geçirecek olan bu çipin uygulaması üzerinde çalışıyor.
Solgaard bir basın açıklamasında “Hızlandırıcı teknolojisinin minyatürleştirilmesinden araştırma uygulamalarına ek olarak tıbbi faydalar elde edebiliriz.” Dedi.