Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC придумали новый способ создания быстрых и ярких протонных пучков с помощью специального ускорителя. Они решили проблемы, которые раньше мешали использовать эту технологию на практике. Для этого им пришлось использовать тонкую струю воды вместо обычных твёрдых мишеней.
Обычные ускорители частиц, такие как синхротроны, слишком большие для использования в промышленности и медицине. Лазерные ускорители более компактные, но раньше они не работали эффективно из-за проблем с мишенями и рассеиванием протонных пучков.
Ученые из SLAC предложили использовать водяную плёнку, которая обновляется после каждого выстрела. Эксперимент в Великобритании подтвердил, что лазерный импульс, попадая в воду, создает протонный пучок. Но вода при этом испаряется и создает облако пара, которое помогает фокусировать частицы, уменьшая их рассеивание. Таким образом, процесс стал в 100 раз эффективнее, и можно было проводить много выстрелов в секунду.
Этот неожиданный результат позволил создавать стабильные протонные пучки, которые могут использоваться для лечения онкологических заболеваний. Такие результаты были недостижимы раньше. Теперь ученые могут экспериментировать с разными параметрами и лучше понимать, как работает эта технология.
