• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Física
    Optimización de la aceleración de electrones impulsada por láser

    Crédito:CC0 Public Domain

    La interacción entre los láseres y la materia está a la vanguardia de las nuevas investigaciones sobre la física fundamental, además de formar un cimiento potencial para nuevas innovaciones tecnológicas. Una de las iniciativas que encabezan esta investigación es el proyecto de Física Nuclear de Infraestructura Ligera Extrema (ELI-NP). Aquí, el sistema láser de alta potencia (HPLS) del proyecto, el láser más poderoso del mundo, es solo una de las herramientas que impulsan la aceleración de electrones con láseres. Aceleración láser directa (DLA). En un nuevo artículo publicado en EPJ D , Etele Molnar, ELI-NP, Bucarest, y los coautores estudian y revisan las características de la aceleración de electrones en el vacío causada por los pulsos de láser de mayor potencia que se pueden lograr en la actualidad, en busca de la clave para obtener la máxima ganancia neta de energía.

    En particular, los autores calculan los valores óptimos del rayo láser necesarios para lograr la máxima energía de electrones para diferentes niveles de potencia láser. Observan que ajustar ciertos aspectos de un láser, como la cintura de su rayo, el punto en el que un rayo láser tiene su radio mínimo, puede aumentar favorablemente la aceleración máxima de los electrones en el vacío para láseres polarizados tanto lineal como circularmente.

    Como era de esperar, Molnar y sus colegas encuentran que la energía neta de los electrones, y así su aceleración, se eleva con mayor potencia láser para haces con cinturas de haz óptimas. El artículo describe una ganancia de energía promedio en electrones de unos pocos MeV en interacciones de pulso completo, en el que la energía más alta que poseen los electrones es de aproximadamente 160 MeV. En otros casos, como interacciones de medio pulso, sin embargo, los autores dicen que estas ganancias de energía son casi un orden de magnitud mayores, alcanzando hasta 1 GeV.

    En términos de investigación futura, el documento presenta otras posibles direcciones. Por ejemplo, los investigadores sugieren que un estudio centrado en la aceleración directa del láser con modos Laguerre Gaussianos superiores (perfiles de haz de simetría circular o láseres con cavidades simétricas cilíndricamente) debería seguir el artículo actual.


    © Ciencia https://es.scienceaq.com