Saksamaal asuva Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorfi teadlased on laserplasma kiirenduse vallas teinud märkimisväärseid edusamme. Uuendusliku meetodi abil suurendasid nad edukalt prootonite energiat umbes 80 MeV-lt 150 MeV-ni. See saavutus ületas oluliselt senise prootonite kiirenduse rekordi, võimaldades väikestel laserseadmetel saavutada energiatasemeid, mis on seni olnud saadaval vaid suuremates rajatistes. Viimased uuringud peaksid edendama meditsiini ja materjaliteaduse arengut. Vastav artikkel avaldati 13. kuupäeval ajakirjas Nature Physics.
Võrreldes traditsiooniliste kiirenditega ei tugine laserplasma kiirendid osakeste juhtimiseks võimsatele raadiolainetele, vaid kasutavad osakeste kiirendamiseks lasereid. See tehnoloogia on aga praegu uurimisjärgus ja maailmas suudavad prootoneid 100 megaelektronvoldise energiatasemeni kiirendada vaid vähesed ülisuured lasersüsteemid.
Uurimistöö juht Tim Ziegler ütles, et väiksemate laserseadmete ja lühemate impulsside abil sarnaste suurte kiirendite energiate saavutamiseks kasutasid nad ära laservälkude omadusi ehk väike osa laserist on nagu " ennetav jooks", käivitades spetsiaalses plastfooliumis keerulisi kiirendusmehhanisme. See parandab oluliselt laseri nimega DRACO prootoni kiirenduse energiat.
Tulemused näitavad, et DRACO laseri eelmine prootonite kiirendusenergia rekord oli umbes 80 mega-elektronvolti ja nüüd võib see ulatuda 150 mega-elektronvoldini, mis on peaaegu kaks korda suurem kui originaal. Lisaks on kiirendatud osakeste kiirel suurepärased kõrge energia ja ühtlase liikumise omadused.
Uurimisrühm usub, et see läbimurre võimaldab väikestel laserplasma kiirenditel mängida olulist rolli meditsiinivaldkonnas, eriti kasvaja täppisravi programmides. Praegu kasutavad arstid selliste uuringute läbiviimisel peamiselt suuri ravikiirendeid. Olemasolevad suured kiirendid tarbivad palju elektrit, samas kui laserplasmakiirendid võivad olla säästlikumad. Laservälkudega saab toota ka lühikesi ja intensiivseid neutronimpulsse, millel on suur tähtsus teaduse ja tehnoloogia arengus ning materjalianalüüsis.
Ziegler ütles, et nad loodavad teha koostööd teiste laboritega, et juhtida kiirendust täpsemalt ja saavutada tulevikus enam kui 200 megaelektronvoldi prootonite kiirendusenergia.
