Acelerador de partículas de sobremesa y estable

Aunque a menudo se piensa en los aceleradores de partículas como máquinas enormes, de varios kilómetros de longitud, existen versiones de sobremesa, es decir, que caben en una habitación. Incluso pueden ser bastante precisas, siempre y cuando se recurra a determinadas tecnologías avanzadas. Los aceleradores basados en láser de plasma, aun siendo compactos, tenían la pega hasta ahora de que el haz de electrones generado no era suficientemente estable. Unos investigadores franceses han solucionado el problema haciendo un acelerador de sobremesa que utiliza dos pulsos de láser en colisión para producir un flujo de electrones altamente estable y reproducible, informa la revista Nature.

"La idea básica fue propuesta hace más de una década, pero hasta ahora los físicos no habían logrado controlar el sistema", explica la revista en un comunicado. La solución ahora encontrada por J. Faure y sus colegas del Laboratorio de Óptica Aplicada (del CNRS francés) abre la puerta a la utilización de estos nuevos equipos en aplicaciones como radioterapia médica o radiografía en materiales.

Para explicar cómo se controla el haz del acelerador, el especialista Tom Katsouelas recurre en Nature a la comparación con la práctica del surf al afrontar olas especialmente grandes o rápidas. El truco es inyectar electrones en la onda de plasma, de manera que "un segundo haz de láser controla con precisión la trayectoria de los electrones que surfean en la onda de plasma". Así, el nuevo equipo de sobremesa logra un haz de electrones de alta calidad con una energía bien definida, que puede variar entre 50 y 250 electronvoltios.

Esto tiene limitaciones, dice Katsouleas, porque la carga máxima que puede acelerarse es 10 veces inferior a la que se logra normalmente sin un segundo láser estabilizador. Aunque la carga que alcanzan por ahora Faure y sus colegas es útil para algunas aplicaciones, la investigación no acaba aquí, y otros grupos, en EE UU y Japón, están ensayando ajustes con los que pueden estabilizar la ganancia de energía en niveles superiores de carga.