Une deuxième zone de ligne de lumière au Accélérateur laser du laboratoire de Berkeley (BELLA) sera bientôt ouvert aux utilisateurs, permettant aux chercheurs d'étudier des plasmas extrêmement chauds, d'étudier des thérapies contre le cancer et de découvrir de nouveaux matériaux pour la science quantique. Baptisée Interaction Point 2 (iP2), la nouvelle ligne de faisceau sera capable de produire un faisceau laser environ mille fois plus brillant que ce qui est actuellement possible au laboratoire.
L'installation d'iP2 a commencé en 2020 à BELLA, qui est exploité par le Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). L'installation a été achevée dans les délais malgré un arrêt en mars 2020 causé par la pandémie de COVID-19. Les premiers essais de mise en service à l'iP2 ont commencé en septembre 2022, les ingénieurs ayant réussi à fournir des impulsions laser pétawatt picoseconde.
Ces expériences initiales ont appliqué environ la moitié de l'énergie d'impulsion maximale à des cibles en mousse à faible densité ainsi qu'à des cibles en métal ou en plastique minces. Les cibles en mousse permettent au laser de pénétrer plus loin que les autres matériaux, ce qui crée un champ magnétique très puissant, comme un vortex dans les mousses. Cette capacité à propulser les particules à des énergies plus élevées sur des distances plus courtes promet de nouveaux moyens, et peut-être moins chers, d'explorer la physique fondamentale.
Nous inaugurons une nouvelle ère d'expériences laser à haute intensité
Cameron Geddes
« En comprimant l'énergie laser dans cette courte impulsion et cette petite focalisation, nous pouvons produire ces petits points focaux très exotiques dans les cibles », explique Lieselotte Obst-Huebl, physicienne du LBNL, qui a dirigé l'installation de l'iP2.
Haute intensité
Les premières expériences de l'installation comprendront des études sur l'effet FLASH, où le rayonnement délivré par des protons en rafales courtes et intenses est utilisé pour tuer les cellules cancéreuses, mais pas les tissus sains à proximité. Les chercheurs de BELLA veulent étendre les études précédentes sur l'effet à une peau plus épaisse et à un tissu tumoral.
Dans une première expérience, Obst-Huebl a dit Monde de la physique, une collaboration avec les biologistes de Lawrence Berkeley irradiera des souris vivantes anesthésiées pour étudier si la puissance plus élevée produit « les effets bénéfiques que nous avons observés dans les échantillons de cellules » dans les investigations iP1.
D'autres études prévues pour iP2 incluent des méthodes d'amélioration des qubits et des supraconducteurs à haute température. «Nous inaugurons une nouvelle ère d'expériences laser à haute intensité», ajoute Cameron Geddes, directeur de la division de la technologie des accélérateurs et de la physique appliquée du LBNL.
