Oamenii de știință de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf din Germania au făcut progrese semnificative în accelerarea plasmei laser. Folosind o metodă inovatoare, au crescut cu succes energia protonilor de la aproximativ 80 MeV la 150 MeV. Această realizare a depășit semnificativ recordul anterior de accelerație a protonilor, permițând dispozitivelor laser mici să atingă niveluri de energie care au fost disponibile până acum doar în instalații mai mari. Cele mai recente cercetări sunt de așteptat să promoveze dezvoltarea medicinei și a științei materialelor. Lucrarea relevantă a fost publicată în revista Nature Physics pe data de 13.
În comparație cu acceleratoarele tradiționale, acceleratoarele cu plasmă laser nu se bazează pe unde radio puternice pentru a conduce particulele, ci folosesc lasere pentru a accelera particulele. Cu toate acestea, această tehnologie se află în prezent în stadiul de cercetare și doar câteva sisteme laser ultra-mari din lume pot accelera protonii până la un nivel de energie de 100 de mega-electroni volți.
Tim Ziegler, șeful cercetării, a spus că, pentru a obține energii mari de accelerație similare folosind echipamente laser mai mici și impulsuri mai scurte, au profitat de caracteristicile blițurilor laser, adică o mică parte a laserului este ca un " alergare preventivă”, declanșând o serie de mecanisme complexe de accelerare într-o folie specială de plastic. Acest lucru îmbunătățește foarte mult energia de accelerare a protonilor a laserului numit DRACO.
Rezultatele arată că înregistrarea anterioară a energiei de accelerare a protonilor a laserului DRACO a fost de aproximativ 80 de mega-electroni de volți, iar acum poate ajunge la 150 de mega-electroni de volți, aproape de două ori mai mare decât cea originală. În plus, fasciculul accelerat de particule prezintă caracteristicile excelente de energie mare și mișcare uniformă.
Echipa de cercetare consideră că această descoperire este de așteptat să permită acceleratoarelor cu plasmă laser mici să joace un rol important în domeniul medical, în special în programele de precizie de tratament a tumorilor. În prezent, medicii se bazează în principal pe acceleratori terapeutici mari pentru a efectua astfel de cercetări. Acceleratoarele mari existente consumă multă energie electrică, în timp ce acceleratoarele cu plasmă laser pot fi mai economice. Blițurile laser pot fi, de asemenea, utilizate pentru a produce impulsuri de neutroni scurte și intense, care sunt de mare importanță pentru dezvoltarea științifică și tehnologică și analiza materialelor.
Ziegler a spus că speră să coopereze cu alte laboratoare pentru a controla accelerația mai precis și pentru a obține o energie de accelerație a protonilor de peste 200 de megaelectronvolți în viitor.
