Znanstvenici u istraživačkom centru Rossendorf u Helmholtz Dresdenu u Njemačkoj postigli su značajan napredak u laserskom ubrzanju plazme. Koristeći inovativnu metodu, uspjeli su povećati energiju protona s oko 80 na 150 megaelektronvolti. Ovaj rezultat dramatično nadmašuje prethodni rekord za ubrzanje protona i omogućuje malim laserskim uređajima da po prvi put postignu razine energije koje su dosad bile dostupne samo u mnogo većim objektima. Očekuje se da će najnovija istraživanja unaprijediti medicinu i znanost 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 usporedbi s tradicionalnim akceleratorima, laserski plazma akceleratori ne oslanjaju se na snažne radio valove za pogon čestica, već koriste lasere za ubrzavanje čestica. Međutim, ova tehnologija je trenutno u fazi istraživanja, a postoji samo nekoliko vrlo velikih laserskih sustava u svijetu koji mogu ubrzati protone do razine energije od 100 MeV.
Voditelj istraživanja Tim Ziegler rekao je da su za postizanje sličnih visokih energija akceleratora korištenjem manjih laserskih uređaja i kraćih impulsa iskoristili karakteristike laserskih bljeskova, odnosno mali dio lasera djeluje kao "jump start" na Niz složenih mehanizama ubrzanja pokreće se unutar posebne plastične folije. Ovo uvelike povećava energiju ubrzanja protona lasera nazvanog DRACO.
Rezultati istraživanja pokazuju da je dosadašnji energetski rekord ubrzanja protona DRACO lasera bio oko 80 MeV, a sada može doseći 150 MeV, gotovo dvostruko više od originala. Štoviše, ubrzani snop čestica pokazuje izvanredne 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. Liječnici se trenutno uglavnom oslanjaju na velike terapijske akceleratore za provođenje takvih istraživanja. Postojeći veliki akceleratori troše ogromne količine energije, a laserski plazma akceleratori mogu biti ekonomičniji. Laserski bljeskovi također se mogu koristiti za generiranje kratkih i intenzivnih neutronskih impulsa, koji su od velikog značaja za znanstveno-tehnološki razvoj i analizu materijala.
