Espectros de elétrons dependendo da configuração do acelerador. Esquerda:sintonizado para operação de grupo único, À direita:sintonizado para operação de grupo duplo enquanto altera a energia do segundo grupo. Crédito:Johannes Wenz, LMU
Os pesquisadores da LMU construíram o primeiro acelerador de partículas movido a laser que pode gerar pares de feixes de elétrons com energias diferentes.
As fontes de radiação baseadas em aceleradores de partículas são uma ferramenta indispensável na física e na medicina modernas. Alguns dos espécimes maiores, como o LHC em Genebra ou o XFEL europeu em Hamburgo, estão entre os instrumentos científicos mais complexos (e caros) já construídos. Agora, físicos de laser da LMU e do Instituto Max Planck de Óptica Quântica (MPQ), desenvolveram um acelerador de partículas movido a laser que não só é capaz de produzir feixes de elétrons emparelhados com energias diferentes, mas também é muito mais compacto e econômico do que os designs convencionais.
Este feito não representa apenas um avanço significativo no controle de aceleradores de partículas movidos a laser, ele abre novas perspectivas para a pesquisa sobre o comportamento da matéria em escalas de tempo ultracurtas. Os resultados estabelecem a base para uma nova geração de experimentos em dinâmica ultrarrápida para o novo método gerar conjuntos de elétrons emparelhados que estão separados por apenas alguns femtossegundos (um femtossegundo é um milionésimo de bilionésimo de segundo).
O grupo Karsch já embarcou na construção da próxima geração de sua nova fonte de radiação. Com o laser ATLAS-3000 no novo Center for Advanced Laser Applications (CALA) da LMU, eles estão comissionando um dos lasers mais poderosos do mundo. As aplicações médicas potenciais da capacidade recém-adquirida de criar feixes de elétrons de energia dupla podem agora ser exploradas, como o desenvolvimento de compact, fontes de raios X acionadas por laser para fins diagnósticos.