Vokietijos Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf mokslininkai padarė didelę pažangą lazerio plazmos pagreitinimo srityje. Naudodami naujovišką metodą, jie sėkmingai padidino protonų energiją nuo maždaug 80 MeV iki 150 MeV. Šis pasiekimas gerokai pranoko ankstesnį protonų pagreičio rekordą, leidžiantį mažiems lazeriniams įrenginiams pasiekti energijos lygį, kuris iki šiol buvo prieinamas tik didesniuose įrenginiuose. Tikimasi, kad naujausi tyrimai paskatins medicinos ir medžiagų mokslo plėtrą. Atitinkamas dokumentas buvo paskelbtas žurnale Nature Physics 13 d.
Palyginti su tradiciniais greitintuvais, lazeriniai plazmos greitintuvai dalelėms varyti nesiremia galingomis radijo bangomis, o naudoja lazerius dalelėms pagreitinti. Tačiau ši technologija šiuo metu yra tyrimų stadijoje ir tik kelios itin didelės lazerinės sistemos pasaulyje gali pagreitinti protonus iki 100 megaelektronvoltų energijos lygio.
Tyrimo vadovas Timas Ziegleris teigė, kad norint pasiekti panašias dideles greitintuvo energijas naudojant mažesnę lazerio įrangą ir trumpesnius impulsus, jie pasinaudojo lazerio blyksnių savybėmis, tai yra, nedidelė lazerio dalis yra tarsi „ prevencinis bėgimas“, suaktyvinantis sudėtingų pagreičio mechanizmų seriją specialioje plastikinėje folijoje. Tai labai pagerina lazerio, vadinamo DRACO, protonų pagreičio energiją.
Rezultatai rodo, kad ankstesnis DRACO lazerio protonų pagreičio energijos rekordas buvo apie 80 megaelektronų voltų, o dabar jis gali siekti 150 megaelektronų voltų, beveik dvigubai daugiau nei originalas. Be to, pagreitintas dalelių pluoštas pasižymi puikiomis didelės energijos ir tolygaus judėjimo savybėmis.
Mokslininkų komanda mano, kad šis proveržis tikimasi, kad maži lazeriniai plazmos greitintuvai atliks svarbų vaidmenį medicinos srityje, ypač tiksliose navikų gydymo programose. Šiuo metu gydytojai, atlikdami tokius tyrimus, daugiausia pasikliauja dideliais terapiniais greitintuvais. Esami dideli greitintuvai sunaudoja daug elektros energijos, o lazeriniai plazminiai greitintuvai gali būti ekonomiškesni. Lazerio blyksniai taip pat gali būti naudojami trumpiems ir intensyviems neutronų impulsams gaminti, kurie turi didelę reikšmę mokslo ir technologijų plėtrai bei medžiagų analizei.
Ziegleris teigė, kad jie tikisi bendradarbiauti su kitomis laboratorijomis, kad būtų galima tiksliau valdyti pagreitį ir ateityje pasiekti daugiau nei 200 megaelektronvoltų protonų pagreičio energiją.
