Un equipo de investigadores dirigido en la Universidad de Strathclyde ha demostrado una forma específica de manipular haces de protones acelerados mediante pulsos láser ultracortos y ultraintensos.
El descubrimiento podría tener un gran impacto en el avance de aceleradores de partículas más pequeños, más baratos, impulsados por láser y sus posibles aplicaciones.
Al utilizar la difracción de la luz láser intensa a medida que pasa a través de una apertura 'relativistamente transparente' autogenerada en un objetivo de lámina delgada en expansión, los investigadores demostraron que pueden manipular los fuertes campos electrostáticos responsables de la aceleración de iones.
El profesor Paul McKenna, del Departamento de Física de Strathclyde, lidera el proyecto. Dijo: "Los aceleradores de partículas compactos impulsados por láser tienen muchas aplicaciones potenciales en ciencia, industria y medicina. Control del movimiento colectivo de electrones e iones de plasma desplazados por láser intensocampos es clave para el desarrollo de estas fuentes prometedoras.
"Nuestro descubrimiento de que la difracción de la luz láser intensa a medida que pasa a través de una lámina ultrafina influye fuertemente en la formación de campos electrostáticos abre una nueva ruta potencial para controlar las fuentes de iones impulsadas por láser".
Los resultados de la investigación, publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza , demuestre que el movimiento colectivo de electrones e iones, los constituyentes del plasma, puede controlarse mediante la variación del patrón de difracción de campo cercano, o Fresnel, de luz láser intensa a medida que pasa a través de la abertura. Se muestraque al variar la polarización de la luz láser, se puede manipular el perfil del haz de protones acelerados.
El estudio involucra a investigadores de Strathclyde, la Central Laser Facility, la Queen's University Belfast, la University of York y el Centro de Laseres Pulsados, Salamanca.
La investigación está respaldada por fondos del EPSRC y se realizó utilizando el láser Gemini en la Instalación Central de Láser del STFC, en el Laboratorio Rutherford Appleton. Las simulaciones se llevaron a cabo utilizando ARCHIE-WeSt Universidad de Strathclyde y ARCHER Edimburgo de alto rendimientoordenadores.
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Materiales proporcionado por Universidad de Strathclyde . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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