В настоящее время протоны высоких энергий используются во многих областях человеческой деятельности, например, для радиотерапии во время лечения рака. При этом, однако, для их получения используются гигантские ускорители, которые могут занимать площади в несколько квадратных километров.

В рамках нового исследования ученые смогли получить протоны с энергией около 68 мегаэлектронвольт при помощи относительно небольшого лазера. Предыдущий рекорд составлял 58 мегаэлектронвольт. Для сравнения, для радиотерапии используются протонные пучки с энергией 60-300 мегаэлектронвольт.

В установке исследователей лазерные импульсы облучали цель особой формы. Излучение приводило к тому, что электроны покидали атомы материала. Возникавшее при этом электромагнитное поле в мишени приводило к ускорению положительно заряженных протонов, которые покидали образец.

По словам физиков, им удалось добиться столь высокой энергии благодаря особой форме мишени, напоминающей наковальню. Ученые отмечают, что для работы они использовали лазерные импульсы с энергией около 80 джоулей, в то время как предыдущий рекорд был получен при помощи лазеров с энергией около 600 джоулей.

Совсем недавно похожий результат был получен другой группой физиков. Они смогли построить источник рентгеновских импульсов низкой энергии с длиной волны 18 нанометров. При этом аппарат, в основе которого лазер, уместился всего на двух столах.