Istraživači rade na akceleratorima čestica koji će biti energetski učinkovitiji, pouzdaniji i isplativiji od postojećih.

Superzvijezde znanosti

Akceleratori čestica superzvijezde su u među znanstvenim instrumentima. Uz njihovu su pomoć znanstvenici dekodirali strukturu tvari i izveli simulaciju rođenja svemira. Međutim, najvećim brojem akceleratora u svijetu (preko 30.000) služe se medicinski tehničari i industrijski inženjeri, koji ih primjenjuju za terapije zračenjem namijenjene osobama oboljelima od raka, stvaranje radioizotopa za potrebe liječenja i postupaka snimanja, sterilizaciju hrane i medicinske opreme ili promjenu svojstava plastike.

Zbog toga je izrazito važno smanjiti troškove njihove proizvodnje i operativne troškove. To je upravo ono što Siemensovi istraživači žele postići zajedno s kolegama iz Rusije, Darmstadta i Goetheova sveučilišta u Frankfurtu na Majni. Oni rade na snažnom generatoru visoke frekvencije koji se temelji na novim tranzistorima od silicijeva karbida, a koji će omogućiti proizvodnju kompaktnih, izdržljivih i energetski učinkovitih akceleratora čestica.

Akceleratori čestica generiraju električna polja koja primjenjuju snažnu silu na nabijene čestice poput elektrona, protona i iona kako bi ih pokrenuli i doveli do velikih brzina. Najjednostavniji način stvaranje je istosmjernog napona između dviju elektroda, a električno polje koje time nastaje pokreće čestice. Međutim, granice takvih elektrostatskih akceleratora dosežu se vrlo brzo jer bi naponi veći od 10 milijuna volti uzrokovali električne preskoke. Stoga su istraživači razvili alternative koje primjenjuju izmjenični napon.

Umjesto da se čestice jednom provuku kroz izrazito visoki napon, šalju se kroz niz slabijih električnih polja te postupno skupljaju sve više i više energije. Međutim, ako je izložena izmjeničnom naponu, čestica se obično ne ubrzava, nego se samo kreće naprijed i natrag. Istraživači su stoga osmislili sustav tako da čestice na svojem putu „uočavaju” samo poluval. Poluval im daje snažan zamah svaki put u istom smjeru – gotovo kao da "surfaju" na valu akceleracije.