Vedci z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf v Nemecku dosiahli výrazný pokrok v akcelerácii laserovej plazmy. Pomocou inovatívnej metódy úspešne zvýšili energiu protónov z približne 80 MeV na 150 MeV. Tento úspech výrazne prekonal predchádzajúci rekord v zrýchlení protónov, čo umožnilo malým laserovým zariadeniam dosiahnuť úrovne energie, ktoré boli doteraz dostupné len vo väčších zariadeniach. Očakáva sa, že najnovší výskum podporí rozvoj medicíny a materiálovej vedy. Príslušný článok bol publikovaný v časopise Nature Physics dňa 13.
V porovnaní s tradičnými urýchľovačmi sa laserové plazmové urýchľovače nespoliehajú na silné rádiové vlny na poháňanie častíc, ale využívajú lasery na urýchľovanie častíc. Táto technológia je však momentálne v štádiu výskumu a len niekoľko ultra veľkých laserových systémov na svete dokáže urýchliť protóny na energetickú úroveň 100 megaelektrónvoltov.
Vedúci výskumu Tim Ziegler uviedol, že na dosiahnutie podobne vysokých energií urýchľovača pomocou menšieho laserového zariadenia a kratších impulzov využili vlastnosti laserových zábleskov, to znamená, že malá časť lasera je ako „ preemptívny beh“, ktorý spúšťa sériu zložitých akceleračných mechanizmov v špeciálnej plastovej fólii. To výrazne zlepšuje energiu protónového zrýchlenia lasera nazývaného DRACO.
Výsledky ukazujú, že predchádzajúci rekord energie protónového zrýchlenia lasera DRACO bol asi 80 megaelektrónvoltov a teraz môže dosiahnuť 150 megaelektrónvoltov, takmer dvojnásobok pôvodného. Zrýchlený lúč častíc navyše vykazuje vynikajúce charakteristiky vysokej energie a rovnomerného pohybu.
Výskumný tím verí, že sa očakáva, že tento prelom umožní malým laserovým plazmovým urýchľovačom hrať dôležitú úlohu v oblasti medicíny, najmä v programoch precíznej liečby nádorov. V súčasnosti sa lekári pri realizácii takéhoto výskumu spoliehajú najmä na veľké terapeutické urýchľovače. Existujúce veľké urýchľovače spotrebúvajú veľa elektriny, zatiaľ čo laserové plazmové urýchľovače môžu byť ekonomickejšie. Laserové záblesky možno použiť aj na vytváranie krátkych a intenzívnych neutrónových impulzov, ktoré majú veľký význam pre vedecký a technologický vývoj a analýzu materiálov.
Ziegler povedal, že dúfajú, že budú spolupracovať s ďalšími laboratóriami na presnejšej kontrole zrýchlenia a dosiahnutí energie zrýchlenia protónov viac ako 200 megaelektrónvoltov v budúcnosti.
