Drugi obszar linii wiązki na Akcelerator laserowy Berkeley Lab Centrum (BELLA) wkrótce otworzy się dla użytkowników, umożliwiając naukowcom badanie niezwykle gorącej plazmy, badanie terapii przeciwnowotworowych i odkrywanie nowych materiałów dla nauki kwantowej. Nowa linia, nazwana Interaction Point 2 (iP2), będzie w stanie wytworzyć wiązkę lasera około tysiąc razy jaśniejszą niż jest to obecnie możliwe w laboratorium.
Instalacja iP2 rozpoczęła się w 2020 roku w BELLA, która jest obsługiwana przez firmę Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Obiekt został ukończony zgodnie z harmonogramem, pomimo przestoju w marcu 2020 roku spowodowanego pandemią COVID-19. Pierwsze uruchomienie w iP2 rozpoczęło się we wrześniu 2022 r., kiedy inżynierowie pomyślnie dostarczyli petawatowe, pikosekundowe impulsy laserowe.
Te początkowe eksperymenty stosowały około połowy maksymalnej energii impulsu do celów piankowych o niskiej gęstości, a także cienkich metalowych lub plastikowych. Cele piankowe pozwalają laserowi penetrować dalej niż inne materiały, co tworzy bardzo silne pole magnetyczne, jak wir w piankach. Ta zdolność do zwiększania energii cząstek na krótszych dystansach obiecuje nowe i być może tańsze sposoby badania podstaw fizyki.
Rozpoczynamy nową erę eksperymentów z użyciem laserów o dużej intensywności
Camerona Geddesa
„Dzięki kompresji energii lasera do tego krótkiego impulsu i małego ogniska, możemy wytworzyć te bardzo egzotyczne małe ogniska w celach” — mówi fizyk z LBNL, Lieselotte Obst-Huebl, która kierowała instalacją iP2.
Wysoka intensywność
Początkowe eksperymenty placówki obejmą badania efektu FLASH, w którym promieniowanie dostarczane przez protony w krótkich, intensywnych impulsach jest wykorzystywane do zabijania komórek nowotworowych, ale nie zdrowych tkanek znajdujących się w pobliżu. Badacze BELLA chcą rozszerzyć wcześniejsze badania tego wpływu na grubszą skórę i tkankę nowotworową.
W jednym z wczesnych eksperymentów, powiedział Obst-Huebl Świat Fizyki, we współpracy z biologami Lawrence Berkeley, napromieniuje znieczulone żywe myszy, aby zbadać, czy wyższa moc daje „korzystne efekty, które widzieliśmy w próbkach komórek” w badaniach iP1.
Inne planowane badania dla iP2 obejmują metody ulepszania kubitów i nadprzewodników wysokotemperaturowych. „Wkraczamy w nową erę eksperymentów z laserami o dużej intensywności” — dodaje Cameron Geddes, dyrektor działu technologii akceleratorów i fizyki stosowanej LBNL.
