I fisici americani hanno utilizzato due impulsi laser inviati attraverso un flusso di gas idrogeno,
Gli acceleratori di particelle classici sonostrutture giganti, spiegano gli scienziati. Lo scopo del nuovo lavoro era creare un dispositivo che potesse ottenere lo stesso effetto in un laboratorio a scala di stanza. Per ottenere ciò, è necessario un impulso più potente, che accelererà le particelle anche a breve distanza.
Per creare un tale campo, gli scienziati hanno usatometodo di accelerazione della scia laser. L'essenza di questa tecnologia è che un raggio laser altamente focalizzato viene diretto attraverso il plasma. L'impulso dell'onda luminosa crea perturbazioni e trascina con sé gli elettroni. Questo può essere paragonato a una barca che si muove attraverso l'acqua e cattura le particelle nella sua scia (dietro di sé), spiegano gli scienziati.
Simulazione dell'esperimento: un raggio laser rosso crea dietro di esso un flusso di elettroni accelerati (giallo). Immagine: Bo Miao, IREAP
Questo metodo è stato proposto per decennifa, ma finora è stato possibile accelerare gli elettroni con il suo aiuto solo di pochi centimetri, dopodiché l'energia del raggio viene dissipata nel plasma. Nel loro lavoro, i fisici hanno proposto di utilizzare un laser per perforare una guida d'onda nel plasma, lungo la quale si muoverebbe un flusso di elettroni catturati dalla luce.
Per creare una guida d'onda plasma, il comandoutilizza un raggio laser aggiuntivo e un getto di idrogeno gassoso. Quando questo laser "guida" aggiuntivo passa attraverso il getto, strappa gli elettroni dagli atomi di idrogeno e crea un canale plasma. Il plasma è caldo e inizia rapidamente ad espandersi, creando un "nucleo" a densità inferiore, mentre il gas a densità maggiore forma un guscio cilindrico. Quindi il raggio laser principale viene diretto attraverso questo canale.
Con l'aiuto della loro tecnologia, gli scienziati si disperseroelettroni a velocità prossime a quella della luce in una sezione di soli 20 cm: l'energia di alcuni di essi ha raggiunto i 5 GeV. Questo è solo tre volte più piccolo dell'acceleratore SLAC di Stanford, che è lungo più di 3 km.
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