Ученые получили лучи протонов при помощи наночастиц и лазерного света - «Наука и технологии»

Свет, сфокусированный в маленькую точку, обладает огромной силой. Исследовательская группа, возглавляемая профессором Йоргом Шрайбером (Jorg Schreiber) из Института экспериментальной и медицинской физики (Institute of Experimental Physics - Medical Physics), Мюнхен, Германия, использовала "взрывной" характер света, сфокусированного на крошечных пластмассовых частицах, диаметром в несколько микрометров, для получения излучения, состоящего преимущественно из положительно заряженных частиц, протонов. Подобная технология получения лучей может использоваться для лечения онкологических заболеваний, в новых методах микросъемки или отображения информации.

В своих экспериментах физики использовали луч мощного лазера Texas Petawatt Laser, находящегося в Остине, Техас. Мощность света этого лазера настолько велика, что частицы, попавшие в область фокусировки луча, фактически взорвались. На поверхность пластиковой микросферы, диаметром 500 нанометров, во время включения лазера ударяло одновременно квадриллион миллиардов фотонов света. Каждая такая пластиковая частица содержит в среднем 50 миллиардов атомов углерода и водорода.

Лазерный свет, ударяющий в частицу отрывает от атомов приблизительно 15 процентов их электронов. Положительно заряженные атомы водорода под воздействием взрывной энергии света лазера и магнитного поля ловушки, внутри которой были заключены частицы, разлетаются во всех направлениях со скоростью, равной 10 процентам от скорости света.

Некоторое время назад группа Йорга Шрайбера разработала технологию получения протонных лучей при помощи тонкой алмазной пленки, освещаемой сильным лазерным светом. Новая же технология предоставляет массу новых возможностей по сравнению с предыдущей. Ведь наночастицы могут быть помещены в тело пациента в непосредственной близости от раковой опухоли или внутрь ее, что уменьшит поражение излучением близлежащих здоровых тканей.