Компактна педала за гас генерише десетине милијарди електрон волти енергије пуштајући електроне да сурфују у трагу ласера

Педале гаса са честицама имају велики потенцијал за примене полупроводника, медицинско снимање и терапију, као и материјале, енергију и медицинска истраживања. Али традиционалне педале гаса захтевају велики простор за рад, веома су скупе и доступне су само у неколико националних лабораторија и универзитета. Према најновијем издању часописа Маттер анд Радиатион ин Ектреме Цондитионс, тим истраживача, укључујући Универзитет Тексаса у Остину, демонстрирао је компактну педалу гаса са честицама мање од 20 метара дужине под називом Адванцед Ласер Таил Фиелд Аццелератор, која производи електронски сноп са енергијом од 10 милијарди електрон волти.
Тренутно постоје само две педале за гас у САД које могу да достигну тако високу енергију електрона, али обе су дугачке 3 километра. Сада, истраживачи могу постићи тако високе енергије у комори унутар 10 центиметара.
Ласерске педале гаса у буђењу су засноване на принципу пуцања гаса хелијума са изузетно моћним ласером који га загрева у плазму и ствара таласе који избијају електроне из гаса, стварајући високоенергетски електронски сноп. Концепт је широко објављен од када је предложен 1979. године.
Овај пут, кључни напредак истраживачког тима ослања се на наночестице. Помоћни ласер удара у металну плочу унутар гасне коморе, која убризгава млаз металних наночестица које повећавају енергију која се преноси са таласа на електроне.
Ласер, попут чамца који скаче по површини језера, оставља траг, а електрони јашу овај плазма талас као сурфер у будном стању. Истраживачи то упоређују са тешкоћом сурфера да неконтролисано уђе у талас, тако да обично моторни чамац увуче сурфера у талас. У новој папучици за гас, наночестице су еквивалентне моторном чамцу, ослобађајући своје електроне у правој тачки иу право време, тако да сви могу да „сурфају” репним таласом.
У својим експериментима, истраживачи су користили један од најмоћнијих пулсних ласера ​​на свету, Текас Тиле Ласер, који емитује ултра-снажан импулс светлости једном на сат, али траје само 150 фемтосекунди.
Тим тренутно истражује употребу њихове педале за гас у различите сврхе, као што је тестирање способности свемирске електронике да издржи зрачење, фотографисање 3Д унутрашњости дизајна чипова, па чак и развој нових терапија рака и напредних медицинских техника снимања.
Педала гаса би се такође могла користити за напајање ласера ​​са слободним електронима Кс-зрака, уређаја који може да снима успорене филмове о догађајима на атомском или молекуларном нивоу као што су интеракције лек-ћелија, промене унутар батерије које изазивају пожар за почетак, хемијске реакције унутар соларног панела и начин на који вирусни протеини мењају облик док инфицирају ћелију.