Berkeley Lab Lazer Hızlandırıcı (BELLA) Merkezi’nde ikinci bir ışın hattı alanının açılması sayesinde araştırmacılar yakında inanılmaz derecede sıcak plazmaları inceleyebilecek, kanser tedavilerini araştırabilecek ve kuantum bilimi için yeni malzemeler bulabilecekler. Etkileşim Noktası 2 (iP2) olarak bilinen yeni ışın hattı, tesiste şu anda mümkün olanlardan neredeyse bin kat daha parlak lazer ışınları üretebiliyor.
BELLA’yı işleten Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı(LBNL), iP2’yi 2020 yılında kurmaya başladı. COVID-19 salgını nedeniyle Mart 2020’de kapatılmasına rağmen, tesis programa uygun olarak tamamlandı. Eylül 2022’de iP2’deki mühendisler ilk devreye alma çalışmalarına başladı ve petawatt, pikosaniye lazer atımlarını başarıyla gerçekleştirdi.
Bu ilk testlerde, düşük yoğunluklu köpüğün yanı sıra ince metal veya plastikten yapılmış hedefler maksimum darbe enerjisinin yaklaşık yarısına maruz kalmıştır. Lazer köpük hedefleri diğer malzemelere kıyasla daha derinden delebiliyor ve köpüğün bir girdap gibi dönmesine neden olan güçlü bir manyetik alan üretiyor. Parçacıkları daha kısa mesafelerde daha yüksek enerjiye hızlandırma kapasitesi, temel fizik araştırmaları için yeni ve belki de daha az pahalı yollar açıyor.
iP2’nin kurulumunu denetleyen LBNL fizikçisi Lieselotte Obst-Huebl’e göre, “lazer enerjisini bu kısa darbeye ve küçük odağa sıkıştırarak hedeflerde bu gerçekten garip küçük odak noktaları oluşturabiliriz.”
Tesisin ilk araştırması, protonların kanser hücrelerini yok eden ancak komşu sağlıklı dokuyu koruyan kısa, güçlü patlamalar halinde radyasyon verdiği FLASH etkisine odaklanacak. Daha kalın deri ve tümör dokusu üzerindeki etkiye ilişkin önceki araştırmalar BELLA araştırmacıları tarafından genişletiliyor.
Obst-Huebl’e göre, Lawrence Berkeley’den biyologlarla yapılan bir işbirliği, daha büyük gücün iP1 çalışmalarında “hücre örneklerinde keşfettiğimiz olumlu etkilere” sahip olup olmadığını test etmek için erken bir denemede anestezi uygulanmış canlı fareleri ışınlayacak.
Yüksek yoğunluklu lazer çalışmalarında yeni bir çağ
Yüksek sıcaklıkta süper iletkenler ve kübitleri geliştirme yolları iP2 araştırmaları için diğer iki konu. LBNL’nin hızlandırıcı teknolojisi ve uygulamalı fizik şubesi müdürü Cameron Geddes, “yüksek yoğunluklu lazer çalışmalarında yeni bir çağ başlatıyoruz” diye ekliyor.
Kaynak: physicsworld
