Acceleratoare laser cu plasmă pentru particule încărcate

Titlul original:

Laser Plasma Accelerators For Charged Particles

Conținutul cărții:

Pentru a accelera particulele încărcate, trebuie să se aplice câmpuri electrice. Cele mai înalte câmpuri electrice atinse în acceleratoarele de particule de radiofrecvență sunt de ordinul a 10 MV/m.

Acest câmp reprezintă o limită superioară pentru tehnologia acceleratoarelor convenționale, deoarece pentru câmpuri mai mari, electrozii vor fi ionizați. Ce se întâmplă dacă această limită este ocolită și câmpul electric este creat într-un mediu deja ionizat? Ideea de a utiliza plasmele generate cu laser pentru accelerarea particulelor a fost concepută în urmă cu aproximativ 25 de ani și este în prezent un subiect foarte activ și fascinant în fizica teoretică și experimentală. Într-o plasmă, câmpurile electrice maxime care pot fi atinse sunt de ordinul a 1000 GV/m, cu cinci ordine de mărime mai mari decât în cazul acceleratoarelor RF.

Dimensiunile pentru a genera particule de înaltă energie se reduc de la kilometri la milimetri. Prin urmare, accelerarea cu laser în plasmă poate deveni o opțiune viitoare atractivă pentru accelerarea particulelor.

În această lucrare sunt prezentate contribuții experimentale la generarea de fascicule de particule din plasme laser. Fascicule de electroni cu parametrii îmbunătățiți și primele fascicule de protoni cvasi-monoenergetice au fost generate și analizate utilizând un sistem laser compact de masă la instalația laser de la Jena.

Aceste experimente sunt descrise și discutate în această carte.