Ett andra strållinjeområde vid Berkeley Lab laseraccelerator (BELLA) Center kommer snart att öppnas för användare som låter forskare studera extremt heta plasma, undersöka cancerterapier och upptäcka nytt material för kvantvetenskap. Dubbad Interaction Point 2 (iP2), kommer den nya strållinjen att kunna producera en laserstråle som är ungefär tusen gånger ljusare än vad som för närvarande är möjligt på labbet.
Installationen av iP2 började 2020 på BELLA, som drivs av Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Anläggningen färdigställdes enligt schemat trots en avstängning i mars 2020 orsakad av covid-19-pandemin. De första driftsättningarna på iP2 började i september 2022, med ingenjörer som framgångsrikt levererade petawatt, pikosekundlaserpulser.
De första experimenten applicerade ungefär hälften av den maximala pulsenergin på skummål med låg densitet såväl som tunna metall- eller plastobjekt. Skummålen gör att lasern kan penetrera längre än de andra materialen, vilket skapar ett mycket starkt magnetfält, som en virvel i skummet. Den förmågan att öka partiklar till högre energier på kortare avstånd lovar nya, och möjligen billigare, sätt att utforska grundläggande fysik.
Vi inleder en ny era av högintensiva laserexperiment
Cameron Geddes
"Genom att komprimera laserenergin till denna korta puls och lilla fokus, kan vi producera dessa mycket exotiska små brännpunkter i målen", säger LBNL-fysikern Lieselotte Obst-Huebl, som ledde installationen av iP2:an.
Hög intensitet
Anläggningens initiala experiment kommer att omfatta studier av FLASH-effekten, där strålning som levereras av protoner i korta, intensiva utbrott används för att döda cancerceller men inte den friska vävnaden i närheten. BELLA-forskare vill utvidga tidigare studier av effekten till tjockare hud och tumörvävnad.
I ett tidigt experiment, berättade Obst-Huebl Fysikvärlden, ett samarbete med Lawrence Berkeleys biologer kommer att bestråla sövda levande möss för att studera om den högre kraften producerar "de fördelaktiga effekter vi har sett i cellprover" i iP1-undersökningar.
Andra planerade studier för iP2 inkluderar metoder för att förbättra qubits och högtemperatursupraledare. "Vi inleder en ny era av högintensiva laserexperiment," tillägger Cameron Geddes, chef för LBNL:s acceleratorteknologi och tillämpad fysikavdelning.
