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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Attosecond physics, free electron quantum optics, photon generation and radiation biology with the accelerator on a photonic chip

Projektbeschreibung

Winziger Teilchenbeschleuniger passt auf integrierten Photonikchip

Mit den Teilchenbeschleunigern, die fundamentale Teilchen auf sehr hohe Geschwindigkeiten bringen, hat sich ein neues Fenster zu den Bausteinen des Universums aufgetan. Gegenwärtig haben fast alle bahnbrechenden Enthüllungen ihren Ursprung bei den sehr wenigen und sehr großen Teilchenbeschleunigern dieser Welt. Wäre es möglich, diese Anlagen zu tragbaren Handgeräten zu verkleinern, hätten nicht nur tausende Labore Zugang zu ihnen und könnten damit ihre Forschung beschleunigen. Auch der Weg zu wichtigen Anwendungen in Bereichen wie der Gesundheitsversorgung, dem Sicherheitssektor und dem Umweltschutz wäre frei. Das EU-finanzierte Projekt AccelOnChip forscht an der Bereitstellung eines Miniatur-Teilchenbeschleunigers auf einem integrierten Photonikchip. Diese Arbeit wird Forschung und Anwendungen mit Beschleunigern revolutionieren und Europa an die Spitze eines neu entstehenden wissenschaftlichen und technologischen Sektors von hoher sozioökonomischer Relevanz bringen.

Ziel

Resting on our demonstration of laser-driven nanophotonics-based particle acceleration, we propose to build a miniature particle accelerator on a photonic chip, comprising high gradient acceleration and fully optical field-based electron control. The resulting electron beam has outstanding space-time properties: It is bunched on sub-femtosecond timescales, is nanometres wide and coherent. We aim at utilizing this new form of all-optical free electron control in a broad research program with five exciting objectives:
(1) Build a 5 MeV accelerator on a photonic chip in a shoebox-sized vessel,
(2) Perform ultrafast diffraction with attosecond and even zeptosecond electron pulses,
(3) Generate photons on chip at various wavelengths (IR to x-ray),
(4) Couple quantum-coherently electron wavepackets and light in multiple interaction zones, and
(5) Conduct radiobiological experiments, akin to the new FLASH radiotherapy and Microbeam cell treat-ment.

AccelOnChip will enable five science objectives potentially shifting the horizons of todays knowledge and capabilities around ultrafast electron imaging, photon generation, (quantum) electron-light coupling, and radiotherapy dramatically. Moreover, AccelOnChip promises to democratize accelerators: the accelerator on a chip will be based on inexpensive nanofabrication technology. We foresee that every university lab can have access to particle and light sources, today only accessible at large facilities. Last, AccelOnChip will take decisive steps towards an ultracompact electron beam radiation device to be put into the tip of a catheter, a potentially disruptive radiation therapy device facilitating new treatment forms. AccelOnChip is a cross-disciplinary high risk/high return project combining and benefiting nanophotonics, accelerator science, ultra-fast physics, materials science, coherent light-matter coupling, light generation, and radiology - and is based on my groups unique expertise acquired in recent years.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-ADG - Advanced Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET ERLANGEN-NUERNBERG
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 498 507,50
Adresse
FREYESLEBENSTRAßE 1
91058 ERLANGEN
Deutschland

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Region
Bayern Mittelfranken Erlangen, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 498 507,50

Begünstigte (1)

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