Los científicos del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Alemania) han logrado importantes avances en la aceleración de plasma láser. Con un método innovador, han conseguido aumentar la energía de los protones de unos 80 MeV a 150 MeV. Este logro supera con creces el récord anterior de aceleración de protones, lo que permite que los pequeños dispositivos láser alcancen niveles de energía que hasta ahora solo estaban disponibles en instalaciones de mayor tamaño. Se espera que la última investigación impulse el desarrollo de la medicina y la ciencia de los materiales. El artículo en cuestión se publicó el día 13 en la revista Nature Physics.
En comparación con los aceleradores tradicionales, los aceleradores de plasma láser no dependen de potentes ondas de radio para impulsar partículas, sino que utilizan láseres para acelerarlas. Sin embargo, esta tecnología se encuentra actualmente en la etapa de investigación y solo unos pocos sistemas láser ultragrandes en el mundo pueden acelerar protones a un nivel de energía de 100 megaelectronvoltios.
El responsable de la investigación, Tim Ziegler, explicó que para conseguir energías de aceleración similares utilizando equipos láser más pequeños y pulsos más cortos, se han aprovechado las características de los destellos láser, es decir, una pequeña parte del láser actúa como un "desplazamiento preventivo", activando una serie de complejos mecanismos de aceleración en una lámina de plástico especial. Esto mejora enormemente la energía de aceleración de protones del láser llamado DRACO.
Los resultados muestran que el récord anterior de energía de aceleración de protones del láser DRACO era de aproximadamente 80 megaelectronvoltios, y ahora puede alcanzar los 150 megaelectronvoltios, casi el doble del original. Además, el haz de partículas aceleradas exhibe las excelentes características de alta energía y movimiento uniforme.
El equipo de investigación cree que se espera que este avance permita que los pequeños aceleradores de plasma láser desempeñen un papel importante en el campo médico, especialmente en los programas de tratamiento de tumores de precisión. En la actualidad, los médicos dependen principalmente de grandes aceleradores terapéuticos para llevar a cabo este tipo de investigaciones. Los grandes aceleradores existentes consumen mucha electricidad, mientras que los aceleradores de plasma láser pueden ser más económicos. Los destellos láser también se pueden utilizar para producir pulsos de neutrones cortos e intensos, que son de gran importancia para el desarrollo científico y tecnológico y el análisis de materiales.
Ziegler dijo que esperan cooperar con otros laboratorios para controlar la aceleración con mayor precisión y lograr una energía de aceleración de protones de más de 200 megaelectronvoltios en el futuro.
