Aceleradores de plasma láser para partículas cargadas

Título original:

Laser Plasma Accelerators For Charged Particles

Contenido del libro:

Para acelerar partículas cargadas hay que aplicar campos eléctricos. Los campos eléctricos más elevados que se alcanzan en los aceleradores de partículas por radiofrecuencia son del orden de 10 MV/m.

Este campo supone un límite superior para la tecnología convencional de aceleradores, ya que para campos superiores los electrodos se ionizan. ¿Y si se elude este límite y el campo eléctrico se acumula en un medio ya ionizado? La idea de utilizar plasmas generados por láser para la aceleración de partículas se concibió hace unos 25 años, y actualmente es un tema muy activo y fascinante en la física teórica y experimental. En un plasma, los campos eléctricos máximos alcanzables son del orden de 1000 GV/m, cinco órdenes de magnitud superiores a los de los aceleradores de radiofrecuencia.

Las dimensiones para generar partículas de alta energía se reducen de kilómetros a milímetros. Por lo tanto, la aceleración por plasma láser puede convertirse en una atractiva opción futura para la aceleración de partículas.

En este trabajo se presentan contribuciones experimentales a la generación de haces de partículas a partir de plasmas láser. Se han generado e investigado haces de electrones con parámetros mejorados y los primeros haces de protones cuasi monoenergéticos utilizando un sistema láser compacto de sobremesa en las instalaciones láser de Jena.

Estos experimentos se describen y discuten en este libro.