Naučnici iz istraživačkog centra Rossendorf u Helmholtz Dresdenu, Njemačka, postigli su značajan napredak u ubrzanju laserske plazme. Koristeći inovativnu metodu, uspjeli su povećati energiju protona sa oko 80 na 150 mega-elektron volti. Ovaj rezultat dramatično nadmašuje prethodni rekord za ubrzanje protona i omogućava malim laserskim uređajima da postignu, po prvi put, nivoe energije koji su do sada bili dostupni samo u mnogo većim objektima. Očekuje se da će najnovija istraživanja unaprijediti medicinu i nauku o materijalima. Rad je objavljen u 13. broju časopisa Nature Physics.
Nova metoda značajno povećava energiju ubrzanja protona putem laserskih impulsa (umjetnička slika). Izvor slike: Helmholtz Rosen Research Center Dresden, Njemačka
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 u svijetu postoji samo nekoliko vrlo velikih laserskih sistema koji mogu ubrzati protone do energetskog nivoa od 100 MeV.
Vođa istraživanja Tim Ziegler rekao je da su, kako bi postigli slične visoke energije akceleratora koristeći manje laserske uređaje i kraće impulse, iskoristili karakteristike laserskih bljeskova, odnosno da mali dio lasera djeluje kao "skočni start" na Unutar posebne plastične folije pokreće se niz složenih mehanizama ubrzanja. Ovo uvelike povećava energiju ubrzanja protona lasera zvanog DRACO.
Rezultati istraživanja pokazuju da je prijašnji rekord energije ubrzanja protona DRACO lasera bio oko 80 MeV, a sada može dostići 150 MeV, skoro dvostruko više od originalnog. Štaviše, ubrzani snop čestica pokazuje izuzetne 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. Doktori se trenutno uglavnom oslanjaju na velike terapeutske akceleratore da bi sproveli takva istraživanja. Postojeći akceleratori velikih razmjera troše ogromne količine energije, a laserski plazma akceleratori mogu biti ekonomičniji. Laserski bljeskovi se također mogu koristiti za generiranje kratkih i intenzivnih neutronskih impulsa, koji su od velikog značaja za naučni i tehnološki razvoj i analizu materijala.
