Laser Plasma Accelerators For Charged Particles
Aby przyspieszyć naładowane cząstki, należy zastosować pole elektryczne. Najwyższe pola elektryczne osiągane w akceleratorach cząstek o częstotliwości radiowej są rzędu 10 MV/m.
Pole to stanowi górną granicę dla konwencjonalnej technologii akceleratorów, ponieważ przy wyższych polach elektrody ulegają jonizacji. Co się stanie, jeśli limit ten zostanie ominięty, a pole elektryczne zostanie wytworzone w już zjonizowanym ośrodku? Pomysł wykorzystania plazmy generowanej laserowo do akceleracji cząstek powstał około 25 lat temu i jest obecnie bardzo aktywnym i fascynującym tematem w fizyce teoretycznej i eksperymentalnej. W plazmie maksymalne osiągalne pola elektryczne są rzędu 1000 GV/m, czyli pięć rzędów wielkości większe niż w przypadku akceleratorów RF.
Wymiary do generowania wysokoenergetycznych cząstek zmniejszają się z kilometrów do milimetrów. Dlatego laserowe przyspieszanie plazmy może stać się atrakcyjną opcją przyspieszania cząstek w przyszłości.
W niniejszej pracy przedstawiono eksperymentalny wkład w generowanie wiązek cząstek z plazmy laserowej. Wiązki elektronów o ulepszonych parametrach i pierwsze quasi monoenergetyczne wiązki protonów zostały wygenerowane i zbadane przy użyciu kompaktowego stołowego systemu laserowego w ośrodku laserowym w Jenie.
Eksperymenty te zostały opisane i omówione w niniejszej książce.