जर्मनी के हेल्महोल्ट्ज़ ड्रेसडेन में रॉसेंडॉर्फ रिसर्च सेंटर के वैज्ञानिकों ने लेजर प्लाज़्मा त्वरण में महत्वपूर्ण प्रगति की है। एक अभिनव विधि का उपयोग करके, वे प्रोटॉन ऊर्जा को लगभग 80 से 150 मेगा-इलेक्ट्रॉन वोल्ट तक बढ़ाने में सफल रहे हैं। यह परिणाम नाटकीय रूप से प्रोटॉन त्वरण के पिछले रिकॉर्ड को पार कर गया है और छोटे लेजर उपकरणों को पहली बार ऊर्जा स्तर प्राप्त करने की अनुमति देता है जो अब तक केवल बहुत बड़ी सुविधाओं में ही उपलब्ध था। नवीनतम शोध से चिकित्सा और पदार्थ विज्ञान को आगे बढ़ाने की उम्मीद है। यह शोध पत्र नेचर फिजिक्स के 13वें अंक में प्रकाशित हुआ है।
नई विधि लेजर पल्स (कलात्मक छवि) के माध्यम से प्रोटॉन त्वरण की ऊर्जा को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती है। छवि स्रोत: हेल्महोल्ट्ज़ रोसेन रिसर्च सेंटर ड्रेसडेन, जर्मनी
पारंपरिक त्वरक की तुलना में, लेजर प्लाज्मा त्वरक कणों को आगे बढ़ाने के लिए शक्तिशाली रेडियो तरंगों पर निर्भर नहीं होते हैं, बल्कि कणों को गति देने के लिए लेजर का उपयोग करते हैं। हालाँकि, यह तकनीक अभी शोध के चरण में है, और दुनिया में केवल कुछ ही बहुत बड़ी लेजर प्रणालियाँ हैं जो प्रोटॉन को 100 MeV के ऊर्जा स्तर तक गति दे सकती हैं।
शोध नेता टिम ज़िग्लर ने कहा कि छोटे लेजर उपकरणों और छोटी पल्स का उपयोग करके समान उच्च त्वरक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, उन्होंने लेजर फ्लैश की विशेषताओं का लाभ उठाया, यानी लेजर का एक छोटा सा हिस्सा "जंप स्टार्ट" की तरह काम करता है। विशेष प्लास्टिक पन्नी के भीतर जटिल त्वरण तंत्र की एक श्रृंखला शुरू की जाती है। यह DRACO नामक लेजर की प्रोटॉन त्वरण ऊर्जा को बहुत बढ़ा देता है।
शोध के नतीजे बताते हैं कि DRACO लेजर का पिछला प्रोटॉन त्वरण ऊर्जा रिकॉर्ड लगभग 80 MeV था, और अब यह 150 MeV तक पहुंच सकता है, जो मूल से लगभग दोगुना है। इसके अलावा, त्वरित कण किरण उच्च ऊर्जा और समान गति की उल्लेखनीय विशेषताओं को प्रदर्शित करती है।
शोध दल का मानना है कि इस सफलता से छोटे लेजर प्लाज्मा त्वरक चिकित्सा क्षेत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकेंगे, खासकर सटीक ट्यूमर उपचार कार्यक्रमों में। डॉक्टर वर्तमान में इस तरह के शोध करने के लिए मुख्य रूप से बड़े चिकित्सीय त्वरक पर निर्भर हैं। मौजूदा बड़े पैमाने के त्वरक भारी मात्रा में बिजली की खपत करते हैं, और लेजर प्लाज्मा त्वरक अधिक किफायती हो सकते हैं। लेजर फ्लैश का उपयोग छोटे और तीव्र न्यूट्रॉन पल्स उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है, जो वैज्ञानिक और तकनीकी विकास और सामग्री विश्लेषण के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं।
