Znanstvenici u Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf u Njemačkoj postigli su značajan napredak u laserskom ubrzanju plazme. Koristeći inovativnu metodu, uspješno su povećali energiju protona s oko 80 MeV na 150 MeV. Ovo postignuće značajno je nadmašilo prethodni rekord ubrzanja protona, omogućivši malim laserskim uređajima da postignu razine energije koje su dosad bile dostupne samo u većim postrojenjima. Očekuje se da će najnovija istraživanja potaknuti razvoj medicine i znanosti o materijalima. Odgovarajući rad objavljen je u časopisu Nature Physics 13.
U usporedbi s tradicionalnim akceleratorima, laserski plazma akceleratori ne oslanjaju se na snažne radiovalove za pogon čestica, već koriste lasere za ubrzavanje čestica. Međutim, ova tehnologija je trenutno u fazi istraživanja, a samo nekoliko ultra-velikih laserskih sustava u svijetu može ubrzati protone do razine energije od 100 mega-elektronvolti.
Tim Ziegler, voditelj istraživanja, rekao je da su za postizanje sličnih visokih energija akceleratora korištenjem manje laserske opreme i kraćih impulsa iskoristili karakteristike laserskih bljeskova, odnosno mali dio lasera je kao " preemptive run", aktivirajući niz složenih mehanizama ubrzanja u posebnoj plastičnoj foliji. Ovo uvelike poboljšava energiju ubrzanja protona lasera nazvanog DRACO.
Rezultati pokazuju da je prethodni rekord energije ubrzanja protona lasera DRACO bio oko 80 megaelektronvolti, a sada može doseći 150 megaelektronvolti, gotovo dvostruko više od originala. Štoviše, ubrzani snop čestica pokazuje izvrsne karakteristike visoke energije i jednolikog gibanja.
Istraživački tim vjeruje da se očekuje da će ovo otkriće omogućiti malim laserskim plazma akceleratorima važnu ulogu u medicinskom polju, posebno u preciznim programima liječenja tumora. Trenutačno se liječnici za provođenje takvih istraživanja uglavnom oslanjaju na velike terapijske akceleratore. Postojeći veliki akceleratori troše puno električne energije, dok bi laserski plazma akceleratori mogli biti ekonomičniji. Laserski bljeskovi također se mogu koristiti za proizvodnju kratkih i intenzivnih neutronskih impulsa, koji su od velikog značaja za znanstveno-tehnološki razvoj i analizu materijala.
Ziegler je rekao da se nadaju suradnji s drugim laboratorijima kako bi preciznije kontrolirali ubrzanje i postigli energiju ubrzanja protona veću od 200 megaelektronvolti u budućnosti.
