Các nhà khoa học Mỹ thu nhỏ laser khổng lồ với chùm electron nhanh hơn gấp 1.000 lần

Các nhà khoa học Mỹ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, phối hợp với công ty TAU Systems Inc., đã phát triển một phương pháp mới sử dụng bộ tăng tốc plasma laser nhỏ gọn (LPA) để tạo ra chùm electron chất lượng cao cho các tia laser điện tử tự do tia X (XFEL). Phương pháp này tăng tốc electron nhanh hơn gấp 1.000 lần so với các bộ tăng tốc truyền thống bằng cách đạt được gradient tăng tốc lên đến 100 gigavolt trên mét, so với khoảng 50 megavolt trên mét trong các hệ thống truyền thống. Kết quả là, các bộ tăng tốc vốn từng cần hàng dặm không gian giờ đây có thể được thu nhỏ chỉ còn vài mét, giảm đáng kể kích thước và tiềm năng giảm chi phí cho các cơ sở XFEL. XFEL là công cụ khoa học quan trọng tạo ra ánh sáng tia X sáng để nghiên cứu vật chất ở cấp độ nguyên tử, mang lại lợi ích cho các lĩnh vực như y học, khoa học vật liệu và sinh học. Tuy nhiên, kích thước lớn của chúng đã hạn chế sự phổ biến trên toàn thế giới. Công nghệ LPA mới này giải quyết vấn đề đó bằng cách sử dụng sóng plasma được kích thích bằng laser để tăng tốc electron, cung cấp cả năng lượng cao và chất lượng chùm tia cần thiết.