激光网3月14日消息，在大质量粒子加速器中，亚原子粒子被加速到超高速，其速度与朝向目标表面的光速相当。加速的亚原子粒子的碰撞产生了独特的相互作用，使科学家能够更深入地了解物质的基本性质。
传统上，基于激光的粒子加速器需要昂贵的激光器，并且包含在大型国家设施中。如此复杂的设置能够将电子加速到兆电子伏特能量。但是，一种更简单的激光器，其成本仅为目前使用的激光器的一小部分，是否可以用于设计类似的粒子加速方案?
在一个激动人心的飞跃中，来自海得拉巴塔塔基础研究所的科学家设计了一种优雅的解决方案，以成功产生MeV的温度仅为以前认为必要的激光强度的一小部分。
研究结果发表在《通信物理学》杂志上。
该技术实现了两个激光脉冲;首先在微滴中产生微小的受控爆炸，然后是第二个脉冲，将电子加速到兆电子伏特能量。更令人兴奋的是，他们用比以前认为必要的激光少 100 倍的激光实现了这一点，使其在未来的研究更容易获得和通用。这一发现的影响可能是巨大的，因为它能够产生高能电子束，用于无损检测、成像、断层扫描和显微镜等应用，并可能影响材料科学和生物科学。
TIFRH研究人员开发的装置使用毫焦耳级激光器，以每秒1000个脉冲的速率发射，具有25 fs的超短脉冲，用于动态凿出直径为15μm的微滴。这种动态目标整形涉及两个激光脉冲协同工作。第一个脉冲在液滴中形成一个凹面，第二个脉冲驱动静电等离子体波，将电子推向 MeV 能量。
静电波是等离子体中的振荡，很像穿过石头时在水池中产生的机械扰动。在这里，激光在电子海中产生扰动，并产生“电子海啸”，海啸破裂产生高能电子，就像海浪在海岸上的飞溅一样。该过程产生的不是一个，而是两个电子束，每个电子束都有不同的温度分量：200 keV 和 1 MeV。
这项创新通过适合桌面的激光器产生超过 4 MeV 的定向电子束，使其成为跨不同科学领域的时间分辨、微观研究的游戏规则改变者。
