Les noves tecnologies per a construir acceleradors de partícules més compactes s'exposen a l’IFIC
Uns 60 experts de centres de recerca de tot el món es reuneixen a l'Institut de Física Corpuscular, del 13 al 16 de juny, per a avançar en la tecnologia de Radiofreqüència d'Alt Gradient, un nou desenvolupament en el sistema per a accelerar partícules que permet reduir la grandària i la complexitat dels acceleradors. L'IFIC ultima un laboratori on provar nous dispositius basats en aquesta tecnologia en la seua infraestructura per a la recerca en Física Mèdica IFIMED.
Uns 60 experts de centres de recerca de tot el món es reuneixen a l'Institut de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universitat de València), del 13 al 16 de juny, per a avançar en la tecnologia de Radiofreqüència d'Alt Gradient, un nou desenvolupament en el sistema per a accelerar partícules que permet reduir la grandària i la complexitat dels acceleradors. Aquest sistema és la base dels acceleradors de partícules, que s'usen tant en la recerca dels components de la matèria com en diverses aplicacions, des de la Biologia a la Medicina. L'IFIC ultima un laboratori on provar nous dispositius basats en aquesta tecnologia en la seua infraestructura per a la recerca en Física Mèdica IFIMED.
Aquest és un dels motius pels quals la desena edició del International Workshop on Breakdown Science and High Gradient Technology (HG2017) se celebra a València, per primera vegada a Espanya. El laboratori que es construeix a IFIMED és un dels pocs a Europa que tindrà capacitat per a provar cavitats de radiofreqüència d'alt gradient, els dispositius que permeten accelerar les partícules en els acceleradors. En concret, serà el lloc on es comprove la resistència dels materials a un fenomen físic que minva la seua capacitat d'acceleració, conegut com breakdown.
En la majoria dels acceleradors de partícules, el procés d'acceleració es realitza utilitzant cavitats de radiofreqüència. Aplicant a aquestes cavitats un camp elèctric variable a alta freqüència es dota d'energia a les partícules, la qual cosa permet la seua acceleració. La tecnologia d'Alt Gradient és una evolució d'aquestes cavitats que opera a freqüències molt altes (12 gigahercis), aplicant energies de fins a 100 megavolts per metre a les partícules. Açò suposa quatre vegades més de l'aconseguit amb aquestes cavitats de radiofreqüència fa una dècada.
La fabricació d'aquest tipus de cavitats és molt complicada i es troba encara en fase de desenvolupament. En sotmetre's a alts camps elèctrics, els materials dels quals estan fetes (normalment coure) pateixen processos físics que resten capacitat per a accelerar partícules. Un dels més decisius és l'anomenat breakdown, l'estudi del qual és un dels principals temes que es tracten en la reunió. El laboratori de radiofreqüència de l'IFIC s'encarregarà de provar aquests desenvolupaments, al principi amb diversos dispositius d'alt gradient fabricats en el CERN i, posteriorment, obrint-se a la col·laboració amb altres laboratoris i empreses.
La principal aplicació de la radiofreqüència d'alt gradient és la generació de radiació utilitzant làsers a electrons lliures (FEL, per les seues sigles en anglès), un tipus de radiació que comença a tenir moltes aplicacions en cristal·lografia o estudis de biologia cel·lular, en Medicina, Biologia o indústria farmacèutica. A més, el fet de permetre acceleradors de partícules més compactes fa interessant a aquesta tecnologia per a la teràpia amb partícules pesades (hadronteràpia), on un dels principals inconvenients és el cost dels grans acceleradors de partícules que es necessiten.
Més informació:
https://indico.cern.ch/event/589548/
