Cientistas do Rossendorf Research Center em Helmholtz Dresden, Alemanha, fizeram progressos significativos na aceleração de plasma a laser. Usando um método inovador, eles conseguiram aumentar a energia do próton de cerca de 80 para 150 megaelétrons volts. Este resultado supera dramaticamente o recorde anterior para aceleração de prótons e permite que pequenos dispositivos a laser alcancem, pela primeira vez, níveis de energia até então disponíveis apenas em instalações muito maiores. Espera-se que a pesquisa mais recente avance na medicina e na ciência dos materiais. O artigo foi publicado na 13ª edição da Nature Physics.
O novo método aumenta significativamente a energia da aceleração de prótons por meio de pulsos de laser (imagem artística). Fonte da imagem: Helmholtz Rosen Research Center Dresden, Alemanha
Comparados com aceleradores tradicionais, os aceleradores de plasma a laser não dependem de ondas de rádio poderosas para propelir partículas, mas usam lasers para acelerar partículas. No entanto, essa tecnologia está atualmente em fase de pesquisa, e há apenas alguns sistemas de laser muito grandes no mundo que podem acelerar prótons a um nível de energia de 100 MeV.
O líder da pesquisa Tim Ziegler disse que, para atingir energias de acelerador altas semelhantes usando dispositivos de laser menores e pulsos mais curtos, eles aproveitaram as características dos flashes de laser, ou seja, uma pequena parte do laser age como um "impulso de partida" no Uma série de mecanismos de aceleração complexos são acionados dentro da folha de plástico especial. Isso aumenta muito a energia de aceleração de prótons do laser chamado DRACO.
Os resultados da pesquisa mostram que o registro anterior de energia de aceleração de prótons do laser DRACO era de cerca de 80 MeV, e agora pode atingir 150 MeV, quase o dobro do original. Além disso, o feixe de partículas aceleradas exibe as características notáveis de alta energia e movimento uniforme.
A equipe de pesquisa acredita que essa descoberta deve permitir que pequenos aceleradores de plasma a laser desempenhem um papel importante no campo médico, especialmente em programas de tratamento de tumores de precisão. Atualmente, os médicos dependem principalmente de grandes aceleradores terapêuticos para conduzir essas pesquisas. Os aceleradores de larga escala existentes consomem enormes quantidades de energia, e os aceleradores de plasma a laser podem ser mais econômicos. Os flashes de laser também podem ser usados para gerar pulsos de nêutrons curtos e intensos, que são de grande importância para o desenvolvimento científico e tecnológico e para a análise de materiais.
