野草2023新地扯一二完整版_嫩绿草点击由此进入在线_成品人视频免费直接观看

热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

技术装备 > 电子加速器 > 正文

将电子加速器缩小成芯片级,未来可期

加速器 核医学 放疗
发布:2019-03-14 15:48:00    
据麦姆斯咨询报道,一支合作研究团队正在尝试将电光物理学和硅基 MEMS 结构相结合,针对目前使用的长达数公里的粒子加速器,他们要打造一款芯片尺寸的电子加速器

物理学家和工程师们都了解高能电子粒子加速器的成本有多高昂,为了达到兆电子伏特(MeV)能级,需要长达数公里的结构。现在,科学家们正在探索一种新的方法,利用 MEMS 技术打造超小型通道和结构。这与基于 MEMS 技术的陀螺仪、激光测量、谐振器和光谱仪类似。

由美国 Gordon 和 Betty Moore 基金资助的“芯片上加速器国际计划(AChIP)”,专注于打造硅基电子加速器。这项多学科、多机构合作的计划,目标是在芯片上生成具有 1 MeV 能量的电子脉冲,产生飞秒到阿秒(10-15 到 10-18 秒)的脉冲。

在发表于《物理评论快报》的论文中,德国达姆施塔特工业大学(TU Darmstadt)加速器物理组的电气工程师开发了一种微型激光驱动电子加速器设计,理论上它可以小到在硅基芯片上进行制造。

该设计在其核心采用了玻璃和硅基结构,用外部激光作为能源,而非传统加速器采用的微波发生器。玻璃的高电场强度意味着可以提高粒子加速率。因此,相同的能量可以在更短的物理空间内转移到粒子上。由此得到的加速器要比提供相同能量的传统加速器短一个数量级。

当然,理论上说起来容易做起来难,因为芯片上电子的真空通道必须非常小,这反过来要求电子束非常聚焦。现有加速器中使用的传统磁聚焦方法太弱,而无法满足这一要求,因此需要开发一种全新的聚焦方法才能使芯片上加速器成为现实。

在这里,激光、电子和深物理的融合变得更加复杂、先进和微妙。德国达姆施塔特工业大学的 AChIP 小组开发了一种不同的解决方案,利用源激光场将电子聚焦在仅 420 nm 宽的通道中。他们的研究只是这个高度复杂、基础广泛的合作计划的一部分。

与磁基加速器的电子动力学不同,这种基于 MEMS 的加速器实现了与传统硅制造兼容的二维设计。它使用一种称为交变相聚焦(APF)的技术,沿着芯片表面平面的两个方向引发激光驱动的聚焦和散焦交替。虽然有些违反直觉,但物理学完全支持这一理论,它保证了沿纵轴和横轴的粒子稳定性,并将电子保持在应处的位置。

这里讨论的 APF 技术也可用于将电子注入加速器结构所需的聚束。正弦能量的产生和去除也会产生电子能量扩散很低的极短(阿秒)束长。

医用直线加速器

对于这款器件的非研究用途,它能否或何时实现实际应用,目前可能还不清楚。总体来说,就像当它首次展示时有评论戏称,这项技术是“寻求问题来解决的解决方案”。该技术在医学领域的一种可能用途,是作为一种组合的加速器-内窥镜,利用电子照射人体内深处的肿瘤。
推荐阅读

反应堆、加速器:其实离生活很近

1958年,在苏联的帮助下,一堆一器建成投运,开启了中国原子能时代。近日,在参加壮丽70年·奋斗新时代活动期间,记者走进中国原子能科学研究院。图为近日工作人员在我国第一座重水反应堆前讲述相关历史。本报记者 陈瑜 摄壮丽 2019-05-01

我国电子直线加速器出口泰国

中国核技术网讯:近日,随着装有加速器的货车驶出原子能院并开赴首都机场海关,由中核集团原子能院核技术所研制生产的无损检测用电子直线加速器运往泰国,这是继2018年原子能院加速器首次出口土耳其后的再次出口。电子加速器 2019-12-21

首台"四川造"医用电子直线加速器投用 用于癌症放疗

中国核技术网讯:7月12日,我省首台自主研发的医用电子直线加速设备在成都市温江区人民医院投入使用。这是由我省企业自主研发和制造的设备,主要用于癌症放射治疗。近年来,随着癌症放射治疗仪器的迅速发展以及放疗理念的不 2017-07-12

乌拉特前旗人民医院最新引进 国内最先进的肿瘤放疗全套设备 东软NMSR600型医用电子直线加速器

中国核技术网讯:乌拉特前旗人民医院肿瘤放疗科最新引进国内先进的肿瘤放疗全套设备东软NMSR600型医用电子直线加速器、全自动多叶光栅、三维适形放射治疗计划系统、放疗网络系统、西门子64排128层CT模拟定位系统等。与 2017-10-26

中广核高能辐照电子直线加速器进入巴基斯坦市场

4月26日,中广核核技术应用有限公司旗下的中广核中科海维科技发展有限公司(下称中科海维)与巴基斯坦海运集团签署协议,销售一台10MeV 20kW高能辐照电子直线加速器。这是我国核技术产品在海外市场的又一突破。中广核核技 2016-05-20
阅读排行榜
徐水县| 西乡县| 广灵县| 普兰县| 防城港市| 平陆县| 璧山县| 什邡市| 广元市| 锦州市|