Stable laser-acceleration of high-flux proton beams with plasma collimation
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21340%2F25%3A00380528" target="_blank" >RIV/68407700:21340/25:00380528 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1038/s41467-025-56248-4" target="_blank" >https://doi.org/10.1038/s41467-025-56248-4</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-025-56248-4" target="_blank" >10.1038/s41467-025-56248-4</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Stable laser-acceleration of high-flux proton beams with plasma collimation
Popis výsledku v původním jazyce
Laser-plasma acceleration of protons offers a compact, ultra-fast alternative to conventional acceleration techniques, and is being widely pursued for potential applications in medicine, industry and fundamental science. Creating a stable, collimated beam of protons at high repetition rates presents a key challenge. Here, we demonstrate the generation of multi-MeV proton beams from a fast-replenishing ambient-temperature liquid sheet. The beam has an unprecedentedly low divergence of 1 degrees (<= 20 mrad), resulting from magnetic self-guiding of the proton beam during propagation through a low density vapour. The proton beams, generated at a repetition rate of 5 Hz using only 190 mJ of laser energy, exhibit a hundred-fold increase in flux compared to beams from a solid target. Coupled with the high shot-to-shot stability of this source, this represents a crucial step towards applications.
Název v anglickém jazyce
Stable laser-acceleration of high-flux proton beams with plasma collimation
Popis výsledku anglicky
Laser-plasma acceleration of protons offers a compact, ultra-fast alternative to conventional acceleration techniques, and is being widely pursued for potential applications in medicine, industry and fundamental science. Creating a stable, collimated beam of protons at high repetition rates presents a key challenge. Here, we demonstrate the generation of multi-MeV proton beams from a fast-replenishing ambient-temperature liquid sheet. The beam has an unprecedentedly low divergence of 1 degrees (<= 20 mrad), resulting from magnetic self-guiding of the proton beam during propagation through a low density vapour. The proton beams, generated at a repetition rate of 5 Hz using only 190 mJ of laser energy, exhibit a hundred-fold increase in flux compared to beams from a solid target. Coupled with the high shot-to-shot stability of this source, this represents a crucial step towards applications.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
NATURE COMMUNICATIONS
ISSN
2041-1723
e-ISSN
—
Svazek periodika
16
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
—
Kód UT WoS článku
001406369400012
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85217001268