Para ilmuwan di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf di Jerman telah membuat kemajuan signifikan dalam percepatan plasma laser. Dengan menggunakan metode inovatif, mereka berhasil meningkatkan energi proton dari sekitar 80 MeV menjadi 150 MeV. Pencapaian ini secara signifikan melampaui rekor percepatan proton sebelumnya, yang memungkinkan perangkat laser kecil mencapai tingkat energi yang selama ini hanya tersedia di fasilitas yang lebih besar. Penelitian terbaru ini diharapkan dapat mendorong pengembangan ilmu kedokteran dan material. Makalah terkait telah diterbitkan dalam jurnal Nature Physics pada tanggal 13.
Dibandingkan dengan akselerator tradisional, akselerator plasma laser tidak bergantung pada gelombang radio yang kuat untuk menggerakkan partikel, tetapi menggunakan laser untuk mempercepat partikel. Namun, teknologi ini saat ini masih dalam tahap penelitian, dan hanya beberapa sistem laser ultra-besar di dunia yang dapat mempercepat proton hingga tingkat energi 100 mega-elektron volt.
Tim Ziegler, kepala penelitian, mengatakan bahwa untuk mencapai energi akselerator tinggi yang serupa dengan menggunakan peralatan laser yang lebih kecil dan pulsa yang lebih pendek, mereka memanfaatkan karakteristik kilatan laser, yaitu, sebagian kecil laser seperti "lari pendahuluan", yang memicu serangkaian mekanisme percepatan kompleks dalam lapisan plastik khusus. Hal ini sangat meningkatkan energi percepatan proton laser yang disebut DRACO.
Hasilnya menunjukkan bahwa rekor sebelumnya energi percepatan proton laser DRACO adalah sekitar 80 mega-elektron volt, dan sekarang dapat mencapai 150 mega-elektron volt, hampir dua kali lipat dari aslinya. Selain itu, berkas partikel yang dipercepat menunjukkan karakteristik luar biasa dari energi tinggi dan gerak seragam.
Tim peneliti percaya bahwa terobosan ini diharapkan dapat memungkinkan akselerator plasma laser kecil untuk memainkan peran penting dalam bidang medis, terutama dalam program perawatan tumor presisi. Saat ini, dokter terutama mengandalkan akselerator terapeutik besar untuk melakukan penelitian tersebut. Akselerator besar yang ada saat ini mengonsumsi banyak listrik, sedangkan akselerator plasma laser mungkin lebih ekonomis. Kilatan laser juga dapat digunakan untuk menghasilkan pulsa neutron yang pendek dan intens, yang sangat penting bagi pengembangan ilmiah dan teknologi serta analisis material.
Ziegler mengatakan bahwa mereka berharap dapat bekerja sama dengan laboratorium lain untuk mengendalikan percepatan secara lebih tepat dan mencapai energi percepatan proton lebih dari 200 megaelektronvolt di masa mendatang.
