MAS Micro Accelerator Structure Center
- Reference number
- ITM17-0149
- Start and end dates
- 190101-191231
- Amount granted
- 784 592 SEK
- Administrative organization
- Uppsala University
- Research area
- Other
Summary
Accelerator physics plays an increasingly important role in many research fields although related infrastructure is traditionally very expensive. A paradigm shift is ongoing within the natural sciences thanks to nanofabrication. All the parts from accelerator, focusing, steering and sample holders can now be nanofabricated and combined into the first accelerator-on-a-chip complete laboratory concept study. The novelty of this ITM proposal lies in the merging of Accelerator physics and Material physics. This will fill an important gap and ensure an all-embracing perspective in the new field. Main objectives are •"To build up a test setup for electrons to speed up tests of new substrates •"To manufacture acceleration substrates of tougher material to increase the acceleration •"To develop on chip accelerator optics to allow refocusing of low energy electron beams •"This will open up for future plans of implementation of a RF Miniature Ion Trap and investigation into related accelerator technology. •"The most important outcome of this application is to solidify and grow the competence in the field in Sweden, where the multidisciplinary team unite towards shifting a paradigm. The proposal will work towards future inexpensive, compact and flexible accelerator setups that can become affordable standard equipment in many labs around the world and open up for a quantum leap of scientific progress comparable to the introduction of the scanning electron microscope.
Popular science description
Tänk dig att du kunde krympa stora partikel acceleratorer till meterstorlek utan att förlora prestanda och dessutom till en bråkdel av priset för dessa enorma anläggningar. Dörren till detta står nu öppen efter flera lyckade experiment. Målet med denna ansökan är att vidare etablera den första och enda nordeuropeiska gruppen med tillverkning av enheter för de nya acceleratormetoderna som specialområde. Bakgrund: Acceleratorfysiken utvecklas i snabb takt. Nya tekniker lovar kvantsprång i prestanda. Tysklands största forsknings center DESY, institut i USA med flera satsar stora summor på exempelvis plasma acceleration samt dielektrisk laser acceleration där man talar om accelerationsföbättringar på mellan 100 - 1000 000 gånger. Från att ha varit något väldigt exotiskt som betraktas med skeptisism börjar allt fler se dessa tekniker som det naturliga nästa steget. Intressanta Fakta: Exakt hur den framtida tekniken kommer att se ut är inte helt klart. MEN, vad som är klart är att man i allt större utsträckning är beroende av mikrostrukturtillverkning av olika slag dels för acceleratorkaviteter av olika slag men även för olika typer av påverkan av acceleratorstrålen. Tillverkningen sker ofta delvis med litografimetoder av den typ som används inom mikrochip industrin vilket resulterar i enkelt reproducerbara billiga mikrostrukturer. Jag leder i nuläget en samarbetsgrepp för framställande av acceleratorstrukturer med bland annat Mikael Karlsson (ERC grant mottagare) samt andra specialister inom mikrostrukturtillverkning och acceleratorfysik vid Ångströmlaboratiet. Här finns även Sveriges största renrum, en ledande materialfysikavdelning, acceleratorfysiklaboratoriet FREIA samt sveriges största universitetsverkstad. Vi samarbetar med världsledande forskare inom området för en snabb uppstart. Vision: Givet den sammantagna kompetensen kan vi bli världsledande tillverkare av de nya typerna av acceleratorkaviteter. Här finns en ledig nisch där vi kan etablera oss som ledande och erbjuda tillverkning till de mest intressanta projekten och på så sätt snabbt bygga vidare på vår kompetens för att billigt tillverka egna kompakta högpresterande acceleratorer av de bästa koncepten. Ofta är tillverkningen det svåra för acceleratorinstitut då de inte har en materialfysikavdelning med all dess kapacitet ”in house”. Ur entreprenöriellt perspektiv är här kanske också den mest intressanta delen där man kan koppla vidare till avknoppning av ny industri på sikt.