Austin, TX – TAU Systems, desarrollador de aceleradores láser-plasma ultrarrápidos de última generación, ha anunciado hoy su colaboración con el fabricante de láseres de estado sólido Thales. La colaboración aprovecha la experiencia de Thales en sistemas láser de alta potencia de pico y la innovación de TAU Systems en la aceleración de partículas por láser.
Gracias a esta colaboración, las dos empresas pioneras ofrecerán por primera vez fuentes comerciales completas de partículas y radiación accionadas por láser, que generarán desde electrones o neutrones hasta rayos X y gamma. Estos sistemas cruciales, el primero de los cuales se instalará en los laboratorios TAU de Carlsbad (California), se complementan con una innovadora propuesta de tiempo de haz como servicio en el primero de varios centros de aplicación, y acelerarán la investigación y el desarrollo en muchas áreas interesantes y relevantes, como las pruebas de radiación de la electrónica espacial, la obtención avanzada de imágenes de estructuras tridimensionales mediante rayos X e incluso nuevas terapias contra el cáncer.
Thales ha estado a la vanguardia del desarrollo de sistemas láser durante más de 40 años, fabricando láseres de nanosegundos de alta energía, bombeados por lámpara de destello y bombeados por diodo para aplicaciones industriales, así como potentes sistemas láser de femtosegundo de Titanio:Zafiro de pulso ultracorto que ofrecen una potencia de hasta 10 petavatios para aplicaciones científicas.
Cómo funciona el acelerador compacto del sistema TAU
Los aceleradores de partículas encierran un gran potencial para aplicaciones de semiconductores, diagnóstico médico por imagen y terapia, e investigación en materiales, energía y medicina. Pero los aceleradores de partículas de alta energía convencionales requieren mucho espacio -algunos más de kilómetros-, lo que los encarece y limita su presencia a un puñado de laboratorios nacionales y universidades.
TAU Systems ha construido y probado rigurosamente un acelerador compacto de campo de estelas láser (LWFA), que tiene una amplia variedad de aplicaciones, y el sistema completo podría estar contenido en un volumen del tamaño de un contenedor de transporte.
Este tipo de acelerador de partículas compacto también podría utilizarse para accionar otro dispositivo llamado láser de electrones libres de rayos X, que podría emplearse como fuente de luz para la litografía más allá de EUV para una producción de chips aún más avanzada, además de ser capaz de registrar la dinámica de procesos a escala atómica o molecular. Ejemplos de estos procesos dinámicos son las interacciones de los fármacos con las células, los cambios en el interior de las baterías que pueden hacer que entren en embalamiento térmico, las reacciones químicas en el interior de los paneles solares y las proteínas víricas que cambian de forma al infectar células.
El concepto de LWFA se describió por primera vez en 1979. Un láser extremadamente potente incide sobre un objetivo gaseoso (por ejemplo, helio), lo calienta hasta convertirlo en plasma y crea ondas de plasma que aceleran los electrones del gas, generando así un haz de electrones de alta energía. Conceptualmente, el láser es como un barco que surca un lago, dejando tras de sí una estela -una estela/onda de plasma- y los electrones cabalgan esta onda de plasma como surfistas.
Durante las dos últimas décadas, varios grupos de investigación han desarrollado versiones más potentes y el grupo de Hegelich ostenta el récord actual con un gradiente de aceleración demostrado de más de 100.000 millones de voltios por metro, es decir, 1.000 veces más de lo que pueden alcanzar incluso los aceleradores convencionales más potentes.
Thales/Julio 17 de 2025
