Naučnici iz Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf u Njemačkoj postigli su značajan napredak u ubrzanju laserske plazme. Koristeći inovativnu metodu, uspješno su povećali energiju protona sa oko 80 MeV na 150 MeV. Ovo dostignuće je značajno nadmašilo prethodni rekord ubrzanja protona, omogućavajući malim laserskim uređajima da postignu nivoe energije koji su do sada bili dostupni samo u većim objektima. Očekuje se da će najnovija istraživanja promovirati razvoj medicine i nauke o materijalima. Relevantni rad objavljen je u časopisu Nature Physics 13.
U poređenju sa tradicionalnim akceleratorima, laserski plazma akceleratori se ne oslanjaju na moćne radio talase za pokretanje čestica, već koriste lasere za ubrzavanje čestica. Međutim, ova tehnologija je trenutno u fazi istraživanja, a samo nekoliko ultra-velikih laserskih sistema u svijetu može ubrzati protone do nivoa energije od 100 mega-elektron volti.
Tim Ziegler, voditelj istraživanja, rekao je da su, kako bi postigli slične visoke energije akceleratora koristeći manju lasersku opremu i kraće impulse, iskoristili karakteristike laserskih bljeskova, odnosno mali dio lasera je poput " preventivno trčanje", pokrećući niz složenih mehanizama ubrzanja u posebnoj plastičnoj foliji. Ovo uvelike poboljšava energiju ubrzanja protona lasera zvanog DRACO.
Rezultati pokazuju da je prethodni rekord energije ubrzanja protona DRACO lasera bio oko 80 mega-elektron volti, a sada može dostići 150 mega-elektron volti, skoro dvostruko više od originala. Štaviše, ubrzani snop čestica pokazuje odlične karakteristike visoke energije i ujednačenog kretanja.
Istraživački tim vjeruje da se očekuje da će ovaj napredak omogućiti malim laserskim akceleratorima plazme da igraju važnu ulogu u medicinskom polju, posebno u programima preciznog liječenja tumora. Trenutno se liječnici uglavnom oslanjaju na velike terapeutske akceleratore da bi izveli takva istraživanja. Postojeći veliki akceleratori troše mnogo električne energije, dok laserski plazma akceleratori mogu biti ekonomičniji. Laserski bljeskovi se takođe mogu koristiti za proizvodnju kratkih i intenzivnih neutronskih impulsa, koji su od velikog značaja za naučni i tehnološki razvoj i analizu materijala.
Ziegler je rekao da se nadaju saradnji sa drugim laboratorijama kako bi preciznije kontrolisali ubrzanje i postigli energiju ubrzanja protona od više od 200 megaelektronvolti u budućnosti.
