Acceleratori laser al plasma per particelle cariche

Titolo originale:

Laser Plasma Accelerators For Charged Particles

Contenuto del libro:

Per accelerare le particelle cariche è necessario applicare campi elettrici. I campi elettrici più elevati raggiunti negli acceleratori di particelle a radiofrequenza sono dell'ordine di 10 MV/m.

Questo campo pone un limite superiore alla tecnologia degli acceleratori convenzionali, perché per campi più elevati gli elettrodi si ionizzano. Questo campo rappresenta un limite superiore per la tecnologia degli acceleratori convenzionali, perché per campi più elevati gli elettrodi si ionizzano. Cosa succede se questo limite viene aggirato e il campo elettrico viene costruito in un mezzo già ionizzato? L'idea di utilizzare plasmi generati da laser per l'accelerazione di particelle è stata concepita circa 25 anni fa ed è attualmente un argomento molto attivo e affascinante nella fisica teorica e sperimentale.

In un plasma i campi elettrici massimi raggiungibili sono dell'ordine di 1000 GV/m, cinque ordini di grandezza superiori a quelli degli acceleratori a radiofrequenza. Le dimensioni per generare particelle ad alta energia si riducono da chilometri a millimetri.

Pertanto, l'accelerazione al plasma laser potrebbe diventare un'interessante opzione futura per l'accelerazione di particelle. In questo lavoro vengono presentati i contributi sperimentali alla generazione di fasci di particelle da plasmi laser.

Fasci di elettroni con parametri migliorati e i primi fasci di protoni quasi monoenergetici sono stati generati e studiati utilizzando un sistema laser compatto da tavolo presso la struttura laser di Jena. Questi esperimenti sono descritti e discussi in questo libro.