CERNが医療用に設計した小型粒子加速器です。

独自の粒子加速器を持ちたいと思っていましたが、直径 40 キロメートルは家に収まりませんか?心配しないで！なぜなら、CERNの小型粒子加速器はすでに存在しているからです。そう、この小さなデバイスは長さが 2 メートル以下で、従来の電力網に接続されます。冗談の域を超えて、小型粒子加速器はがんの治療、診断、さらには過去の研究を改善するでしょう。その方法を知りたいですか?

ミニ粒子加速器はどのように動作するのですか?

実際には、CERN の小型粒子加速器は最初のものではなく、決して最初のものではありません。しかし、それはこの種のものとしては初めてのことです。したがって、他の一般的に使用される粒子加速器よりも優れた特性を備えています。粒子加速器は、原子を高速かつエネルギーで「発射」する装置にほかなりません。これはいろいろなことに使えます。大型ハドロン衝突型加速器では、粒子は円周状に発射され、光に近い速度で衝突するまでさらに加速されます。この狂気は、私たちが宇宙の最も極端で信じられない出来事のいくつかにほんのわずかに触れることを助けます。何十億年も前に、私たちが知っている現実を出現させた人のように。ミニ粒子加速器の場合、使用されるエネルギーははるかに低く、わずか 5 メガ電子ボルトです (LHC は約 7 TeV、100 万倍の出力で粒子を衝突させます)。

ミニ粒子加速器は実際には、あらゆる線形粒子加速器に存在する必須のコンポーネントであり、無線周波数四極または RFQ で構成されています。ビームを一点に集中させて加速する装置で構成されています。ミニ粒子加速器は、それぞれ 50 cm の 4 つのモジュールで構成されます。線形加速器では、RFQ が粒子ビームをシステムに注入し、さらに高いエネルギー レベルまで加速されます。最も複雑な素粒子物理学で研究される奇妙な現象は、非常に高いエネルギーでのみ発生します。しかし、加速粒子は他のもっと日常的なことに使用することもできます。ハドロン療法を使用してがん細胞を攻撃する方法。それらは肉や他の組織を通過するため、粒子がこれらの悪性細胞と「衝突」してそれらを殺すように、特別な製品で細胞をマークすることができます。これは、例えば手術に頼らずに腫瘍を攻撃する方法です。まだまだ続きます。

ポータブルミニ加速器

しかし、それは物事を監視するためにも使用できます。開けることのできない閉じた構造のようなもの。あるいは、秘密がたくさんある巨大な場所。ほぼすべてのものを通過する高エネルギーで分子を発射する能力は X 線によく似ていますが、より深いレベルにあります。これは、たとえば考古学に信じられないほどの可能性をもたらします。病院では、自然の加速粒子ビームの発生源である放射性物質を取り扱う危険性を軽減できます。これもすべて、長さわずか 2 メートルの小型粒子加速器のおかげです。ポータブルデバイス、どのように安全ですか。物理学以外にも、その特性を利用でき、他のより複雑または危険な解決策を使用せずに済む分野は数多くあります。しかし、小型粒子加速器の構築は簡単ではありませんでした。必要な技術は、Linac4 線形加速器に関する長年の研究の結果として生まれました。このアイデアは、同じ RFQ インジェクターを、より小型で安価なモジュール式で構築することでした。

これを行うには、元の Linac4 RFQ が動作する周波数を 2 つ増やす必要がありました。これは、主な目的であった小型粒子加速器のサイズを縮小できるようにするために必要です。実際、このデバイスは粒子を、従来の RFQ のような 1 MeV ではなく、1 メートルあたり 2.5 MeV のエネルギーまで「加速」することができます。最初のモジュールはすでに完成しており、研究室でテストされています。次のステップは、残りの 4 つを構築し、年末に行われる最終テストを行うことです。すべてが順調に行けば、この小型粒子加速器はおそらく来年発売される予定で、現在の一部の医療機器よりも比較的安価になるでしょう。つまり、小さいながらも非常に強力な、有望なデバイスです。高度な放射線治療技術を使用したり、研究に使用したり、邪悪な計画で世界を征服しようとする場合に特に役立ちます。