Descripción del proyecto
Una nueva disposición de láser permite aceleradores de protones más potentes
Los aceleradores de protones generan haces de protones de alta energía para una amplia gama de aplicaciones, incluido el tratamiento del cáncer. Los aceleradores de protones que emplean láseres de alta potencia podrían administrar mayores dosis de radiación en períodos de tiempo muy cortos (en la escala de los nanosegundos) en comparación con los convencionales. El principal escollo para su aplicación generalizada es la gran dispersión de los haces de protones acelerados por láser. El objetivo del proyecto HLPA, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, es abordar este problema al probar una nueva disposición que permite intensidades de pulso láser ultraaltas (un láser de petavatio). La disposición propuesta permitirá adaptar el perfil espacial y espectral del haz en la fuente.
Objetivo
Proton accelerators are in significant demand due to their widespread societal applications, for instance clinical cancer therapy, as the protons target deep-seated tumours with negligible damage to the surrounding healthy tissues. High capital and operational costs associated with the conventional accelerators make proton therapy poorly accessible, which has triggered interest in search for affordable alternatives. In this context, proton acceleration employing high power lasers has recently emerged as a promising alternative to the conventional techniques. In addition to their compactness and cost effectiveness, the laser-driven sources deliver high doses in an extremely short-time period (one billionth of the second), offering a unique prospect for radiobiological studies. The key challenge, however, is to overcome broad energy spread and large divergence of the laser-driven proton beams. This project aims to control these shortcomings by employing a novel target arrangement at PW class laser, which can effectively tailor the spatial and spectral profile of the beam at the source, importantly at high repetition rate (1 Hz). Transporting the beams to large distances away from the laser interaction region will be demonstrated by using a system of magnets, as a step towards building dedicated beamlines for multidisciplinary applications. The high-quality proton beams with energies required for therapeutic applications ( > 50MeV) will be deployed, for the first time, in in-vitro radiobiological studies on cancer breast cells at dose rate of ~ 100 Gy/min. The timeliness of the project is underpinned by the on-going developments of high-power laser facilities globally, e.g. the pillars of the pan-European Extreme Light Infrastructure, EPAC (UK), and ZEUS (USA). Notably, this cutting edge research would reinforce Europe's leading role in the development of 'all-optical' accelerators and and position me at the forefront of this emerging field.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias médicas y de la saludmedicina clínicaoncología
- ciencias naturalesciencias físicasópticafísica del láser
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
182 21 Praha 8
Chequia