Σε ένα πολύ ενδιαφέρον πείραμα προχώρησαν οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν των ΗΠΑ, οι οποίοι κατασκεύασαν έναν επιταχυντή σωματιδίων που χωράει στην επιφάνεια ενός τραπεζιού και έχει δυνατότητες που συγκρίνονται με μεγάλες εγκαταστάσεις η κατασκευή των οποίων στοιχίζει εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια.

Συγκεκριμένα, πέτυχαν την επιτάχυνση 500 εκατομμυρίων ηλεκτρονίων σε ενέργειες που αγγίζουν τα 2 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (GeV), σε μία απόσταση μίας ίντσας. Μέχρι σήμερα, αντίστοιχες επιδόσεις είχαν επιταχυντές μήκους τουλάχιστον ίσου με δύο γήπεδα ποδοσφαίρου. Πρόκειται δηλαδή για μία βελτίωση μεγέθους της τάξεως του 1 προς 10.000! Μάλιστα οι ερευνητές πιστεύουν πως στα επόμενα λίγα χρόνια θα κατασκευάσουν επιταχυντές μήκους λίγων ιντσών που θα φτάνουν ενέργειες των 10 GeV ενώ εντός μιας δεκαετίας προβλέπεται να ξεπεράσουν και τα 20 GeV.

Οι επιταχυντές σωματιδίων αυτού του είδους θα μπορούν να φανούν χρήσιμοι ακόμη και στους βιολόγους, πέρα από τους φυσικούς. Ο καθηγητής φυσικής Mike Downer του Πανεπιστημίου του Τέξας, εξηγεί πως τα επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια στα 2 GeV μπορούν να μετατραπούν σε «σκληρές» ακτίνες χ, και πως με λίγη ακόμη προσπάθεια θα μπορέσουν να κατασκευάσουν το πιο ποιοτικό λέιζερ ακτίνων χ που υπάρχει αυτή τη στιγμή στον κόσμο. Οι ακτίνες αυτές, έχουν τη συχνότητα που αντιστοιχεί στις δονήσεις πολύ γρήγορων χημικών διεργασιών στο εσωτερικό των μορίων, και θα μπορούν για παράδειγμα να απεικονίζουν τη δομή μεμονωμένων πρωτεϊνών σε δείγματα ιστών.

Για να καταφέρουν να δημιουργήσουν αυτό το λέιζερ ακτίνων χ, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μία τεχνική που ονομάζεται επιτάχυνση λέιζερ-πλάσμα, κατά την οποία χρησιμοποιούν παλμούς από ένα πολύ ισχυρό λέιζερ, το οποίο ιονίζει ένα αέριο μέσο. Στη διάθεσή τους για την έρευνα, είχαν το Texas Petawatt Laser, μια από τις πιο δυνατές συσκευές λέιζερ στον κόσμο.

Τα παραπάνω αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Communications, και σηματοδοτούν ένα μεγάλο βήμα μπροστά στην έρευνα, καθώς κάνουν τους επιταχυντές σωματιδίων προσβάσιμους σε πολλά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο.