Laser-Plasma-Beschleunigung
DESY leistet immer wieder Pionierarbeit bei den Beschleunigertechnologien. 1964 eröffnete DESY den ersten Ringbeschleuniger Deutschlands. Der Bau von DESYs Großbeschleunigern HEREA, DORIS, PETRA, FLASH und 2016 der European XFEL folgte. Jetzt steht eine weitere weltweit wegbereitende Leistung an: Erstmals wollen Ingenier:innen eine Laser-Plasma-Beschleunigung (LPA) zur Injektion von Elektronen in den PETRA IV-Speicherring einsetzen.
Die neue Technologie hat Potenzial für nachhaltigere Forschungslösungen, da sie weniger Ressourcen beansprucht: LPAs benötigen weniger Platz und weniger Infrastruktur als herkömmliche Beschleuniger. Auch der Strombedarf soll deutlich geringer werden, was langfristig Kosten spart und den Betrieb nachhaltiger gestaltet.
LPA könnte nicht nur die Forschungslandschaft verändern, sondern vielfältige Vorteile mit sich bringen. Mit der Weiterentwicklung von LPA könnte Deutschland eine führende Rolle im Bereich der Teilchenbeschleuniger einnehmen und seine Position als innovativen Forschungsstandort stärken. Die kompaktere Beschleunigertechnologie könnte fortschrittliche Anwendungen in der Medizintechnik ermöglichen – etwa neue Formen der Krebsbehandlung durch Präzisionsstrahlentherapie. Auch die Materialprüfung und Nanotechnologie könnten profitieren.
Vor kurzen erzielten die Fachleute einen Meilenstein bei der LPA-Entwicklung für PETRA IV: Mit einer raffinierten Korrektur-Anordnung konnte ein Forschungsteam die mithilfe eines Laser-Plasmabeschleunigers erzeugten Elektronenpakete gravierend verbessern.
Die Laser-Plasmabeschleunigung hat das Potenzial zu einer revolutionären Technologie und sie zeigt eindrucksvoll, wie grundlegende Forschung bei DESY unser Projekt vorantreiben kann.
