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Optimal ion acceleration at the interaction of super-intense profiled laser pulse with mass limited targets

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Nuova tecnologia laser per la medicina nucleare

Scienziati europei finanziati dall'UE hanno studiato nuovi meccanismi di accelerazione di ioni, con importanti implicazioni per l'imaging, la medicina nucleare e la fisica nucleare.

Energia

Negli ultimi decenni, si è assistito a un enorme sviluppo della tecnologia laser e della sua applicazione a numerosi problemi rilevanti per la fisica nucleare, la medicina nucleare e la radiografia, nonché la diagnostica per immagini. Laser intensi a elevata potenza in grado di erogare impulsi ultracorti di radiazione (nell'ordine di femtosecondi, oppure un milionesimo di miliardesimo di secondo) consentono di esaminare le proprietà fondamentali delle interazioni tra laser ad alta intensità e materia. Più recentemente, si è sviluppato un interesse nell'impiego di tali laser per l'accelerazione degli ioni. Tuttavia, i numerosi meccanismi di accelerazione degli ioni dipendono largamente dai parametri del laser e del bersaglio, che non sono stati ancora studiati approfonditamente. Alcuni scienziati europei hanno avviato il progetto LASER-ION Accelerato per indagare su tali meccanismi e formulare raccomandazioni pratiche per ottimizzare il rendimento ionico in funzione delle intensità laser di interesse. Notevoli miglioramenti nel rapporto tra l'intensità di impulsi laser e l'intensità sonora (contrasto temporale di impulsi) hanno consentito agli esperimenti di studiare nuovi meccanismi di accelerazione quale l'accelerazione della pressione di radiazione (RPA). Gli scienziati hanno anche studiato i cosiddetti bersagli con limiti di massa (MLT – mass-limited target), le cui dimensioni limitate conducono ad altre interazioni di elettroni con l'impulso laser, potenziando così l'energia ionica. LASER-ION Accelerato ha prodotto una conoscenza avanzata dei meccanismi di accelerazione di ioni con laser a impulsi ultrabrevi. Approfondimenti del progetto potrebbero avere un impatto importante sulla fisica nucleare, sull'imaging e sulla produzione radio-nucleotide da tavolo per applicazioni mediche.

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