Giga-elektron volt (GEV) enerjileri olan proton ışınları-bir kez sadece büyük parçacık hızlandırıcılarıyla elde edilebileceği düşünülür-yakında Osaka Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yapılan bir atılım sayesinde kompakt kurulumlarda üretilebilir.
Profesör Masakatsu Murakami liderliğindeki bir ekip, Micronogle Hızlandırma (MNA) adlı yeni bir konsept geliştirdi. Küçük nozul benzeri özelliklere sahip bir mikrotget tasarlayarak ve ultra sınır, ultrashort lazer darbeleri ile ışınlayarak, takım başarılı bir şekilde gösterildi-gelişmiş sayısal simülasyonlar-yüksek kaliteli, GEV sınıfı proton kirişlerinin üretimi: dünya çapında bir başarı.
Makale, “Mikronodzle Hızlandırma ile Giga-elektron-volt proton kirişlerinin üretimi,” yayınlandı Bilimsel raporlar.
Düz hedefler kullanan ve 100 mega elektron voltunun (MEV) altındaki enerji sınırlarına ulaşan geleneksel lazer bazlı ivme yöntemlerinin aksine, mikronodzle yapısı, hedefin içinde oluşturulan güçlü bir yarı statik elektrik alanında protonların sürekli, aşamalı olarak hızlanmasını sağlar. Bu yeni mekanizma, proton enerjilerinin mükemmel ışın kalitesi ve stabilitesi ile 1 GEV’yi aşmasına izin verir.
“Bu keşif, kompakt, yüksek verimli parçacık ivmesi için yeni bir kapı açıyor,” Murakami diyor. “Bu yöntemin lazer füzyon enerjisi, ileri radyoterapi ve hatta laboratuvar ölçekli astrofizik gibi alanlarda devrim yapma potansiyeline sahip olduğuna inanıyoruz.”
Çıkarımlar geniş kapsamlıdır:
- Enerji: Lazer güdümlü nükleer füzyonda hızlı ateşleme şemalarını destekler.
- Tıp: Proton kanseri tedavisi için daha kompakt ve hassas sistemler sağlar.
- Temel Bilim: Aşırı astrofizik ortamları simüle etmek için koşullar yaratır ve ultra güçlü manyetik alanlar altında prob maddesi.
Osaka Üniversitesi’ndeki kalamar süper bilgisayarında yapılan simülasyonlara dayanan çalışma, mikro yapılandırılmış hedefleri kullanarak kompakt GEV proton hızlanmasının ilk teorik gösterisini işaret ediyor.
