Descrizione del progetto
Un nuovo schema laser permette di ottenere acceleratori di protoni più potenti
Gli acceleratori di protoni generano fasci di protoni ad alta energia per un’ampia gamma di applicazioni, tra cui il trattamento del cancro. Gli acceleratori di protoni che impiegano laser ad alta potenza potrebbero erogare dosi più elevate di radiazioni in tempi estremamente brevi (sulla scala dei nanosecondi) rispetto a quelli convenzionali. L’ostacolo principale alla loro più ampia implementazione è l’ampia dispersione dei fasci di protoni guidati dal laser. Il progetto HLPA, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si propone di affrontare questo problema testando una nuova disposizione che consenta intensità di impulsi laser elevatissime (un laser di classe petawatt). Lo schema proposto consentirà di adattare il profilo spaziale e spettrale del fascio alla sorgente.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinatore
182 21 Praha 8
Cechia