MAS MikroAcceleratorStruktur Center
- Diarienummer
- ITM17-0149
- Start- och slutdatum
- 190101-191231
- Beviljat belopp
- 784 592 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Övrigt
Summary
Acceleratorfysik spelar en allt viktigare roll inom en mängd forskningsområden, men relaterad infrastruktur är traditionellt sett mycket dyr. Ett paradigmskifte pågår inom naturvetenskap tack vare nanofabrikation. Alla delar från accelerator, fokusering, styrning och provhållare kan nu nanofabriceras och kombineras i den första komletta accelerator på ett chip laboratoriekonceptstudien. Innovationen i detta ITM-förslag ligger i sammanslagningen av accelerationsfysik och materialfysik. Detta kommer att fylla ett viktigt gap och säkerställa ett allomfattande perspektiv i det nya fältet. Huvudsyften är: • Att bygga upp en testinstallation för elektroner för att påskynda provning av nya substrat • Att tillverka accelerationssubstrat av härdigare material för att öka accelerationen • Att utveckla chipacceleratoroptik för att möjliggöra småskalig fokusering av elektroner med låg energi • Detta kommer att öppna för framtida planer av ett RF Miniatyrjonkälla och undersökning av relaterad acceleratorteknik. • Det viktigaste resultatet av denna ansökan är att stärka och öka kompetensen på området i Sverige, där den tvärvetenskapliga forskargruppen går samman för att förändra ett paradigm. Förslaget kommer att arbeta mot framtida billiga, kompakta och flexibla acceleratorer som kan bli prisvärd standardutrustning i många laboratorier runt om i världen och öppna upp för ett kvantsprång av vetenskaplig utveckling att jämföra med införandet av svepelektronmikroskop.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.