Et andet strålelinjeområde ved Berkeley Lab Laser Accelerator (BELLA) Center vil snart åbne for brugere, hvilket giver forskere mulighed for at studere ekstremt varme plasmaer, undersøge kræftterapier og opdage nye materialer til kvantevidenskab. Døbt Interaction Point 2 (iP2) vil den nye strålelinje være i stand til at producere en laserstråle omkring tusind gange lysere, end det i øjeblikket er muligt i laboratoriet.
Installationen af iP2 begyndte i 2020 hos BELLA, som drives af Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Anlægget blev færdiggjort efter planen på trods af en nedlukning i marts 2020 forårsaget af COVID-19-pandemien. De første idriftsættelser på iP2 begyndte i september 2022, hvor ingeniører med succes leverede petawatt, picosekunders laserimpulser.
Disse indledende eksperimenter anvendte omkring halvdelen af den maksimale pulsenergi til skummål med lav tæthed såvel som tynde metal- eller plastikmål. Skummålene tillader laseren at trænge længere ind end de andre materialer, hvilket skaber et meget stærkt magnetfelt, som en hvirvel i skummet. Den evne til at booste partikler til højere energier på kortere afstande lover nye og muligvis billigere måder at udforske fundamental fysik på.
Vi indvarsler en ny æra af højintensive lasereksperimenter
Cameron Geddes
"Ved at komprimere laserenergien til denne korte puls og lille fokus, kan vi producere disse meget eksotiske små brændpunkter i målene," siger LBNL-fysiker Lieselotte Obst-Huebl, der ledede iP2's installation.
Høj intensitet
Anlæggets indledende eksperimenter vil omfatte studier af FLASH-effekten, hvor stråling leveret af protoner i korte, intense udbrud bruges til at dræbe kræftceller, men ikke det raske væv i nærheden. BELLA-forskere ønsker at udvide tidligere undersøgelser af effekten til tykkere hud og tumorvæv.
I et tidligt eksperiment fortalte Obst-Huebl Fysik verden, vil et samarbejde med Lawrence Berkeley-biologer bestråle bedøvede levende mus for at undersøge, om den højere kraft producerer "de gavnlige effekter, vi har set i celleprøver" i iP1-undersøgelser.
Andre planlagte undersøgelser for iP2 omfatter metoder til forbedring af qubits og højtemperatursuperledere. "Vi indvarsler en ny æra af høj-intensitet lasereksperimenter," tilføjer Cameron Geddes, direktør for LBNL's accelerator teknologi og anvendt fysik division.
