Évolution de l'énergie des électrons mesurée

Évolution de l'énergie des électrons mesurée
Évolution de l'énergie des électrons mesurée - Ángel Ferran Pousa

Une méthode non invasive pour surveiller l'évolution de l'énergie d'un faisceau d'électrons à l'intérieur de l'accélérateur laser-plasma a été démontrée par les chercheurs. Des accélérateurs de particules de plusieurs kilomètres de long sont généralement nécessaires pour accélérer les particules à des vitesses relativistes. Il existe également de petits accélérateurs de particules de quelques dizaines de centimètres de long ou moins. Ces dispositifs, appelés accélérateurs laser-plasma, sont actuellement testés dans des installations de recherche en prévision de leur utilisation potentielle dans les hôpitaux, où les chercheurs s'attendent à ce qu'ils produisent des rayons X pour la détection et le traitement du cancer. Parce qu'ils sont entraînés par de courtes impulsions laser, seules quelques femtosecondes sont disponibles pour les scientifiques pour surveiller les propriétés changeantes des particules dans ces dispositifs.

La méthode de mesure de l'évolution de l'énergie du faisceau d'électrons à l'intérieur d'un accélérateur laser-plasma a été démontrée expérimentalement par Simon Bohlen du German Electron Synchrotron (DESY) et ses collègues. L'équipe de recherche envisage d'utiliser cette approche pour développer des accélérateurs laser-plasma et les préparer à produire des rayons X destinés à des applications médicales.

Bohlen et ses collègues ont utilisé un phénomène connu sous le nom de diffusion Thomson (diffusion de photons par des électrons) pour donner leur démonstration. Le faisceau laser utilisé pour accélérer les électrons a été divisé en deux; une moitié a été utilisée pour l'accélération standard des électrons et l'autre moitié a été utilisée pour créer un laser Thomson composé de photons que les électrons pourraient disperser.

Ils ont ensuite superposé le laser Thomson et les électrons accélérés de sorte que 400 points interagissent entre les deux à travers une ouverture de 20 μm. À l'aide d'un détecteur de rayons X, les scientifiques ont déterminé l'énergie des photons diffusés lors de ces interactions. Les scientifiques ont utilisé ces mesures pour reconstituer l'évolution énergétique des électrons sur une grande partie de la longueur de l'accélérateur sans endommager le faisceau d'électrons.

Source : physics.aps.org/articles/v15/s170

Günceleme: 07/12/2022 11:54

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