Des chercheurs travaillent sur un accélérateur de particules compact capable de produire un faisceau de 10 GeV malgré une longueur de seulement 20 mètres. Ce dispositif pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications en médecine et dans l’électronique.

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    Des chercheurs de l’université du Texas à Austin ont réussi à établir un nouveau record en matièrematière de puissance avec un accélérateur de particules compact. Les accélérateurs de particules ont généralement besoin de longs tunnels qui mesurent souvent plusieurs kilomètres. Le plus grand, le LHCLHC (grand collisionneur de hadronshadrons) du CernCern, mesure 27 kilomètres.

    Dans un article publié dans la revue Matter and Radiation at Extremes, les chercheurs indiquent avoir réussi à produire un faisceau d'électronsélectrons de 10 GeVGeV (milliards d'électronvolts) avec un accélérateur de particules de seulement 20 mètres de longueur. À titre de comparaison, les deux accélérateurs à pouvoir atteindre une telle puissance aux États-Unis mesurent aux alentours de trois kilomètres de long.

    La cellule est remplie d’hélium. Un laser arrive par en haut et frappe une plaque métallique en bas pour libérer des nanoparticules qui se mélangent au gaz, qui est ensuite traversé par le faisceau du <em>Texas Petawatt Laser</em>. © Université du Texas à Austin
    La cellule est remplie d’hélium. Un laser arrive par en haut et frappe une plaque métallique en bas pour libérer des nanoparticules qui se mélangent au gaz, qui est ensuite traversé par le faisceau du Texas Petawatt Laser. © Université du Texas à Austin

    Des nanoparticules qui libèrent des électrons

    Selon les chercheurs, le secret pour obtenir une taille aussi réduite est l'utilisation de nanoparticules. Ils comparent le laserlaser à un bateau sur la surface d'un lac, qui crée des vaguesvagues dans son sillage. Les électrons surfent sur ces vagues. Tout comme les jet-skis peuvent aider les surfeurs à atteindre les grandes vagues, les nanoparticules libèrent les électrons exactement au bon moment et au bon endroit.

    Les chercheurs ont utilisé le Texas Petawatt Laser pour tester leur système, mais celui-ci ne produit qu'une seule pulsation par heure. Ils travaillent actuellement sur un laser pour leur système qui serait assez petit pour tenir sur une table, et devrait produire plusieurs milliers de pulsations par seconde. Les chercheurs espèrent pouvoir utiliser cet accélérateur de particules pour tester la résistancerésistance contre les radiations des appareils électroniques destinés à un usage dans l'espace, ou encore développer de nouvelles thérapies contre le cancercancer et des techniques d'imagerie médicale avancées.