Espectros de electrones dependiendo del ajuste del acelerador. Izquierda:ajustado a la operación de un solo grupo, Derecha:sintonizado para la operación de racimo dual mientras se cambia la energía del segundo racimo. Crédito:Johannes Wenz, LMU
Los investigadores de LMU han construido el primer acelerador de partículas impulsado por láser que puede generar pares de haces de electrones con diferentes energías.
Las fuentes de radiación basadas en aceleradores de partículas son una herramienta indispensable en la física y la medicina modernas. Algunos de los especímenes más grandes, como el LHC en Ginebra o el XFEL europeo en Hamburgo, se encuentran entre los instrumentos científicos más complejos (y costosos) jamás construidos. Ahora, físicos de láser en LMU y el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (MPQ), han desarrollado un acelerador de partículas impulsado por láser que no solo es capaz de producir haces de electrones emparejados con diferentes energías, pero también es mucho más compacto y económico que los diseños convencionales.
Esta hazaña no solo representa un avance significativo en el control de aceleradores de partículas impulsados por láser, abre nuevas perspectivas para la investigación sobre el comportamiento de la materia en escalas de tiempo ultracortas. Los resultados sientan las bases para una nueva generación de experimentos en dinámica ultrarrápida, ya que el nuevo método genera grupos de electrones emparejados que están separados solo por unos pocos femtosegundos (un femtosegundo es una millonésima de una milmillonésima de segundo).
El grupo Karsch ya se ha embarcado en la construcción de la próxima generación de su novedosa fuente de radiación. Con el láser ATLAS-3000 en el nuevo Centro de Aplicaciones Láser Avanzadas (CALA) de LMU, están encargando uno de los láseres más potentes del mundo. Ahora se pueden explorar las posibles aplicaciones médicas de la capacidad recién adquirida para crear grupos de electrones de energía dual, como el desarrollo de compacto, fuentes de rayos X accionadas por láser para fines de diagnóstico.