Utveckling av tillverkningsmetoder för acceleratorer

Projekttitel: Utveckling av tillverkningsmetoder för acceleratorer
Huvudsökande: Mathias Hamberg, FREIA
Beviljade medel: 7,9 miljoner kronor för perioden 2017-2019
Finansiär: Stiftelsen för Strategisk Forsknings rambidrag till instrument-, teknik- och metodutveckling

Tänk dig att du kunde krympa ner stora partikelacceleratorer till meterstorlek utan att förlora prestanda och dessutom till en bråkdel av priset för dessa enorma anläggningar. Målet med denna ansökan är att vidare etablera den första och enda nordeuropeiska gruppen med tillverkning av enheter för de nya acceleratormetoderna beroende av mikrofabricerade element som specialområde.

Acceleratorfysiken utvecklas i snabb takt. Nya tekniker lovar kvantsprång i prestanda. Tysklands största forskningscenter DESY, institut i USA med flera satsar stora summor på exempelvis plasmaacceleration samt dielektrisk laseracceleration där man talar om accelerationsförbättringar på mellan 100–1 000 000 gånger. Från att ha varit något väldigt exotiskt som betraktas med skepticism börjar allt fler se dessa tekniker som det naturliga nästa steget.

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 men även för olika typer av påverkan av partiklar i acceleratorn.

Tillverkningen sker ofta delvis med litografimetoder av den typ som används inom mikrochipindustrin vilket arbetar mot framtida enkelt reproducerbara billiga mikroacceleratorer.

Jag leder i nuläget en samarbetsgrupp för framställande av acceleratorstrukturer med bland annat Mikael Karlsson samt andra specialister inom mikrostrukturtillverkning och acceleratorfysik vid Ångströmlaboratoriet. Här finns även Sveriges största renrum, en ledande materialfysikavdelning, acceleratorfysiklaboratoriet FREIA samt Sveriges största universitetsverkstad vilket ger projektet goda förutsättningar.

Tillverkning av mikroacceleratorkaviteter är en ledig nisch där vi etablerar oss och erbjuder tillverkning till de mest intressanta projekten. På så sätt siktar vi på att 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.