Nowa technologia laserowa na rzecz medycyny nuklearnej
Technologia laserowa oraz możliwości jej wykorzystania w wielu kwestiach związanych z fizyką jądrową, medycyną nuklearną, radiografią i obrazowaniem od kilkudziesięciu lat rozwijają się niezwykle dynamicznie. Bardzo mocne lasery, generujące ultrakrótki impuls promieniowania (rzędu femtosekund, tj. jednostek równych jednej biliardowej części sekundy), pozwalają badać podstawowe właściwości bardzo intensywnych interakcji między laserem a materią. Ostatnio zainteresowanie naukowców budzi możliwość wykorzystania takich laserów do przyspieszania jonów. Wiele mechanizmów przyspieszania jonów zależy jednak w dużym stopniu od parametrów lasera i badanego celu, a te nie były jak dotąd szczegółowo badane. Europejscy naukowcy zainicjowali projekt LASER-ION Accelerato, aby zbadać takie mechanizmy i stworzyć praktyczne zalecenia dotyczące optymalizacji efektu przyspieszania jonów w zależności od różnych mocy lasera. Znaczące udoskonalenia w zakresie stosunku intensywności impulsu laserowego do intensywności szumu (czasowy kontrast impulsów – ang. "temporal pulse contrast") pozwoliły na przeprowadzenie doświadczeń badających mechanizmy przyspieszania, takie jak przyspieszenie poprzez ciśnienie promieniowania (radiation pressure acceleration, RPA). Naukowcy zbadali też tzw. cele o ograniczonej masie (mass-limited targets, MLT), których niewielka masa powoduje dodatkowe interakcje elektronów z impulsem lasera, zwiększając tym samym energię jonów. Działalność projektu LASER-ION Accelerato pozwoliła na lepsze zrozumienie mechanizmów przyspieszania jonów przy wykorzystaniu ultrakrótkich impulsów laserowych. Osiągnięcia projektu mogą mieć istotne znaczenie dla fizyki jądrowej, technik obrazowania oraz kompaktowych technologii szybkiej produkcji radionuklidów w medycynie.
