Energia

Criado acelerador de partículas que cabe sobre uma mesa

Criado acelerador de partículas que cabe sobre uma mesa

Ondas de plasma

Físicos franceses construíram um acelerador de partículas que cabe sobre uma mesa, e utilizaram um par de feixes de raios laser para controlar com precisão a aceleração de elétrons no interior de um plasma.

Injetar feixes de laser no interior de um plasma pode criar campos elétricos extremamente fortes, capazes de acelerar os elétrons do plasma até altas energias, em distâncias relativamente curtas. Até agora, entretanto, a energia desses feixes de elétrons vinha se mostrando difícil de controlar.

Uma equipe liderada por Victor Malka, da Escola Politécnica de Palaiseau, França, resolveu o problema utilizando o cruzamento de dois feixes de raios laser cuidadosamente modulados. No ponto onde se dá o cruzamento, os feixes criam uma onda estável no plasma, onda esta que acelera os elétrons para níveis precisos de energia. A idéia já tem mais de uma década, mas vinha se mostrando difícil de ser aperfeiçoada.

O equipamento compacto desenvolvido por Malka contém tanta energia quanto equipamentos normais que têm o tamanho de uma sala.

Tempo de sonhar

A técnica poderá vir a ser utilizada para gerar raios X para imageamento médico em equipamentos semi-portáteis, dizem os pesquisadores. Também significa que os aceleradores utilizados pelos físicos teóricos não precisam ser tão grandes quanto são hoje. "Isto é realmente um sonho para a física da aceleração," diz Malka.

Outra vantagem é que a energia do feixe de elétrons do acelerador pode ser controlada com relativa facilidade, simplesmente ajustando-se os lasers. "Com um sistema de dois lasers você pode configurar os parâmetros," diz Malka. "Por exemplo, selecionar uma energia de até 300 MeV (MegaEletronVolts) é fácil - apenas apertando-se um botão."

Tom Katsouleas, um especialista em aceleradores de plasma da Universidade Southern California, Estados Unidos, acredita que a abordagem poderá ter uma ampla gama de aplicações potenciais. "O resultado final é um acelerador de elétrons compacto com uma estabilidade incrível que poderá um dia encontrar aplicações em campos da terapia de radiação até a radiografia e a química de femtosegundos," escreveu ele em um comentário publicado na revista Nature.

Para outro enfoque sobre a miniaturização de aceleradores de partículas, veja Acelerador de elétrons poderá caber sobre uma mesa.

Bibliografia:

Controlled injection and acceleration of electrons in plasma wakefields by colliding laser pulses
J. Faure, C. Rechatin, A. Norlin, A. Lifschitz, Y. Glinec, V. Malka
Nature
07 Dec 2006
Vol.: 444, 737 - 739




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