Accelerazione al plasma: differenze tra le versioni

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Per '''accelerazione al plasma''' si intende un insieme di tecniche per accelerare particelle cariche, come [[elettrone|elettroni]], [[ione|ioni]] o [[positrone|positroni]], mediante alti campi elettrici creati in un [[Plasma (fisica)|plasma]]. Tali tecniche potrebbero contribuire a realizzare una tecnologia per costruire acceleratori di particelle di dimensioni ridotte rispetto agli acceleratori convenzionali, che fanno uso di campi elettrici eccitati in cavità metalliche per accelerare particelle cariche. Le applicazioni di tale tecnologia innovativa di accelerazione di particelle sarebbero numerose, spaziando dalla medicina (sorgenti di radiazione di betatrone o [[laser a elettroni liberi]] per la diagnostica o per la [[radioterapia]], sorgenti di adroni per l'[[adroterapia]]) alla fisica delle alte energie (collisori più compatti).

{{W|fisica|giugno 2015}}

Per '''accelerazione al plasma''' si intende un insieme di tecniche per accelerare particelle cariche, come elettroni, ioni o positroni, mediante alti campi elettrici creati in un [[Plasma (fisica)|plasma]]. Tali tecniche potrebbero contribuire a realizzare una tecnologia per costruire acceleratori di particelle di dimensioni ridotte rispetto agli acceleratori convenzionali, che fanno uso di campi elettrici eccitati in cavità metalliche per accelerare particelle cariche. Le applicazioni di tale tecnologia innovativa di accelerazione di particelle sarebbero numerose, spaziando dalla medicina (sorgenti di radiazione di betatrone o [[laser a elettroni liberi]] per la diagnostica o per la [[radioterapia]], sorgenti di adroni per l'[[adroterapia]]) alla fisica delle alte energie (collisori più compatti).

== Descrizione ==

__TOC__

==Accelerazione di elettroni mediante plasmi==

L'idea alla base delle tecniche accelerazione al plasma di elettroni, proposta inizialmente da Toshiki Tajima and John M. Dawson nel 1979<ref name="M. Dawson 1979">T. Tajima and J. M. Dawson. 1979. Laser Electron Accelerator. Phys. Rev. Lett. 43: 267–270 {{doi|10.1103/PhysRevLett.43.267}}</ref> è quella di creare una perturbazione (detta driver) nella neutralità di carica di un plasma mediante impulsi laser ultra-corti (schemi di accelerazione al plasma laser-driven) o fasci di particelle cariche relativistiche (schemi di accelerazione al plasma beam-driven); nella scia di questa perturbazione si creano delle onde di plasma, i cui campi elettrici possono poi essere utilizzati per accelerare pacchetti di particelle cariche (detti witness) opportunamente iniettati nell'onda creata. Un'analogia frequente è quella di un surfista che cerca di accelerare cavalcando le onde di scia di una barca nel mare.