Os físicos americanos usaram dois pulsos de laser enviados através de um fluxo de gás hidrogênio,
Os aceleradores de partículas clássicos sãoestruturas gigantescas, explicam os cientistas. O objetivo do novo trabalho era criar um dispositivo que pudesse alcançar o mesmo efeito em um laboratório em escala de sala. Para conseguir isso, é necessário um impulso mais poderoso, que acelerará as partículas mesmo a curta distância.
Para criar tal campo, os cientistas usarammétodo de aceleração de esteira de laser. A essência desta tecnologia é que um feixe de laser altamente focado é direcionado através do plasma. O impulso da onda de luz cria perturbações e arrasta os elétrons com ele. Isso pode ser comparado a um barco que se move na água e captura partículas em seu rastro (atrás de si mesmo), explicam os cientistas.
Simulação do experimento: um feixe de laser vermelho cria um fluxo de elétrons acelerados atrás dele (amarelo). Imagem: Bo Miao, IREAP
Este método tem sido proposto há décadasatrás, mas até agora foi possível acelerar elétrons com a ajuda de apenas alguns centímetros, após o que a energia do feixe é dissipada no plasma. Em seu trabalho, os físicos propuseram usar um laser para perfurar um guia de ondas no plasma, ao longo do qual se moveria um fluxo de elétrons capturados pela luz.
Para criar um guia de ondas de plasma, o comandousa um feixe de laser adicional e um jato de gás hidrogênio. Quando esse laser "guia" adicional passa pelo jato, ele retira os elétrons dos átomos de hidrogênio e cria um canal de plasma. O plasma é quente e rapidamente começa a se expandir, criando um "núcleo" de menor densidade, enquanto o gás de maior densidade forma uma casca cilíndrica. Em seguida, o feixe de laser principal é direcionado através deste canal.
Com a ajuda de sua tecnologia, os cientistas dispersaramelétrons a velocidades próximas à velocidade da luz em uma seção de apenas 20 cm: a energia de alguns deles atingiu 5 GeV. Isso é apenas três vezes menor que o acelerador SLAC em Stanford, que tem mais de 3 km de comprimento.
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