Санкт-Петербург, Гражданский пр-т, д. 111, оф. 254
Эл. почта:info@lascompany.ru

Новый метод ускорения протонов

Лазерные ускорители частиц на основе плазмы вызывают большой интерес в областях, где обычные ускорители достигают пределов, основанных на размере, стоимости или параметрах пучка. Суть лазерных ускорителей заключается в следующем: мощные лазерные импульсы бомбардируют металлическую фольгу. Происходит разогрев метала, в результате которого возникает эмиссия электронов, а тяжелые ядра атомов остаются на месте. Между ядрами и электронами создается мощное электрическое поле, способное на расстоянии в несколько микрометров разогнать протоны до энергий, для которых с обычной ускорительной технологией потребовался бы гораздо более длинный путь.

Однако метод стрельбы лазерными импульсами по металлической фольге обладает недостатками. Так как под воздействием импульса фольга разрушается, то, чтобы создать серию протонных импульсов, необходимо постоянно обновлять фольгу. Это приводит к увеличению времени между импульсами. С другой стороны, большинство протонов вылетают чаще всего не из метала, а из верхнего оксидного слоя, который присутствует на металлической фольге. Ускорение таких протонов плохо поддается контролю.

Решить эти две проблемы позволяет водородная нить. Чтобы ее получить, эксперты охлаждают газообразный водород до жидкого состояния. Затем жидкий водород тоненькой струйкой течет в вакуумную камеру, где дополнительно остывает и кристаллизуется в виде нити. Такая водородная нить постоянно поступает из сопла, и лазер имеет обновленную, неповрежденную цель в прицеле для каждого выстрела.

Ученые рассматривают возможность применения данной технологии в лучевой терапии. На сегодняшний день уже имеется успешный опыт облучения протонами некоторых опухолей. Новая методика даст возможность увеличить энергию протонов и сократить время облучения.

ЛАС