2006年2月6日
科学家们洛斯阿拉莫斯国家实验室与大学的研究人员合作,在内华达州,雷诺,Ludwig-Maximilian-University在德国,在德国马普学会量子光学,开发了一种使用激光来加速离子的新方法。小说的方法可能使紧凑的离子加速器的重要进步,医学物理和惯性约束聚变。
在一篇发表在最近一期的科学杂志《自然》,洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家领导的研究小组Manuel Hegelich描述他们的方法,激光单色的离子束的加速度。碳离子束研究者使用三叉戟激光设备创建的洛斯阿拉莫斯的能级3 Megaelectronvolt每核子(兆电子伏),或36兆电子伏。
科学家已经知道laser-driven离子束流与兆电子伏能量范围好几年了,但洛斯▪阿拉莫斯团队的实验是第一个建立的基础laser-driven加速单色的离子光束使用专门设计和治疗目标。虽然laser-driven离子光束的能量分散仍大大高于传统的加速器,在某些方面他们超越传统的梁。
通常根据Hegelich,“你需要一个非常大的加速器,那种只适合在一份研究大厅,和加速粒子在一百米左右的距离,加速欧洲杯猜球平台
离子束的能量在我们的论文报告。即便如此,由此产生的离子脉冲时间和电流较弱(milli -甚至微安与kiloamps)。因为传统加速器目前推动规模和成本的限制,激光加速是一个潜在的解决这些挑战。laser-driven离子加速器我们已经开发了适合自信实验室和加速离子约10微米的距离。”
因为它的紧凑的设备规模和独特的光束特性,laser-accelerated离子有潜在治疗某些类型的脑肿瘤,代替传统的x射线或质子。德国医学研究人员已经开发出利用碳离子的方法将几乎所有的梁的能量在一个肿瘤。传统肿瘤治疗方法通常存款大量辐射在肿瘤周围的正常组织。生产离子束流,然而,要求大型加速器设备在几百个百万美元的范围内。激光加速方法有可能缩小大小和所需的加速器设备成本。
激光加速还显示潜力作为“倡导”在惯性约束聚变(ICF)。在传统ICF聚变燃料由激光驱动器同时压缩和加热,直到达到在其核心点火所需的条件。ICF在一个概念叫做“快点火”,压缩和点火部分是分开和长脉冲激光首先用于压缩燃料。目前最大的压缩,laser-driven离子束被用作“倡导”点燃核聚变。用短脉冲持续时间,laser-produced离子可能拥有所需要的能量点燃核聚变在最大压缩。
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