Mae gwyddonwyr yng Nghanolfan Ymchwil Rossendorf yn Helmholtz Dresden, yr Almaen, wedi gwneud cynnydd sylweddol mewn cyflymiad plasma laser. Gan ddefnyddio dull arloesol, maent wedi llwyddo i gynyddu'r ynni proton o tua 80 i 150 folt mega-electron. Mae'r canlyniad hwn yn sylweddol uwch na'r record flaenorol ar gyfer cyflymiad proton ac yn caniatáu dyfeisiau laser bach i gyflawni, am y tro cyntaf, lefelau egni sydd ar gael hyd yn hyn mewn cyfleusterau llawer mwy yn unig. Disgwylir i'r ymchwil ddiweddaraf ddatblygu meddygaeth a gwyddor deunyddiau. Cyhoeddir y papur yn y 13eg rhifyn o Nature Physics.
Mae'r dull newydd yn cynyddu egni cyflymiad proton yn sylweddol trwy gorbys laser (delwedd artistig). Ffynhonnell y llun: Canolfan Ymchwil Helmholtz Rosen Dresden, yr Almaen
O'i gymharu â chyflymwyr traddodiadol, nid yw cyflymwyr plasma laser yn dibynnu ar donnau radio pwerus i yrru gronynnau, ond maent yn defnyddio laserau i gyflymu gronynnau. Fodd bynnag, mae'r dechnoleg hon yn y cam ymchwil ar hyn o bryd, a dim ond ychydig o systemau laser mawr iawn sydd yn y byd a all gyflymu protonau i lefel ynni o 100 MeV.
Dywedodd yr arweinydd ymchwil Tim Ziegler, er mwyn cyflawni egni cyflymydd uchel tebyg gan ddefnyddio dyfeisiau laser llai a chorbys byrrach, eu bod wedi manteisio ar nodweddion fflachiadau laser, hynny yw, mae rhan fach o'r laser yn gweithredu fel "neidio cychwyn" yn y Mae cyfres o fecanweithiau cyflymu cymhleth yn cael eu sbarduno o fewn y ffoil plastig arbennig. Mae hyn yn cynyddu egni cyflymiad proton y laser o'r enw DRACO yn fawr.
Mae canlyniadau ymchwil yn dangos bod cofnod ynni cyflymiad proton blaenorol y laser DRACO tua 80 MeV, ac erbyn hyn gall gyrraedd 150 MeV, bron ddwywaith y gwreiddiol. Ar ben hynny, mae'r trawst gronynnau carlam yn arddangos nodweddion rhyfeddol egni uchel a symudiad unffurf.
Mae'r tîm ymchwil o'r farn y disgwylir i'r datblygiad arloesol hwn alluogi cyflymwyr plasma laser bach i chwarae rhan bwysig yn y maes meddygol, yn enwedig mewn rhaglenni trin tiwmor manwl. Ar hyn o bryd mae meddygon yn dibynnu'n bennaf ar gyflymwyr therapiwtig mawr i gynnal ymchwil o'r fath. Mae cyflymyddion graddfa fawr presennol yn defnyddio llawer iawn o bŵer, a gall cyflymyddion plasma laser fod yn fwy darbodus. Gellir defnyddio fflachiau laser hefyd i gynhyrchu corbys niwtron byr a dwys, sydd o arwyddocâd mawr i ddatblygiad gwyddonol a thechnolegol a dadansoddi deunyddiau.
