Interaktionen mellan lasrar och materia ligger i framkant i nya undersökningar av grundläggande fysik samt utgör en potentiell grund för nya tekniska innovationer. Ett av initiativen som ligger i spetsen för denna undersökning är projektet Extreme Light Infrastructure Nuclear Physics (ELI-NP). Här är projektets High-Power Laser System (HPLS)-världens mest kraftfulla laser-bara ett av verktygen som driver elektronacceleration med lasrar, Direkt laseracceleration (DLA). I en ny artikel publicerad i EPJ D. , Etele Molnar, ELI-NP, Bukarest, och medförfattare studerar och granskar egenskaperna hos elektronacceleration i ett vakuum som orsakas av de högsta effektpulserna som kan uppnås idag och letar efter nyckeln till maximal netto energivinst.

Särskilt, författarna beräknar de optimala värdena för laserstrålen som krävs för att uppnå maximal elektronenergi för olika lasereffektnivåer. De observerar att justering av vissa aspekter av en laser, till exempel dess stråmalv - den punkt vid vilken en laserstråle har sin minsta radie - kan med fördel öka den maximala accelerationen av elektroner i ett vakuum för både linjärt och cirkulärt polariserade lasrar.

Som kan förväntas, Molnar och kollegor finner att elektronernas nettoenergi, och därmed deras acceleration, höjs med ökad lasereffekt för strålar med optimala strål midjor. Papperet beskriver en genomsnittlig energiförstärkning i elektroner av några MeV i fulla pulsinteraktioner, där elektronerna med den högsta energin besitter är ungefär 160 MeV. I andra fall som halvpulsinteraktioner, dock, författarna säger att dessa energivinster nästan är en storleksordning större - når upp till 1 GeV.

När det gäller framtida forskning, tidningen lägger fram andra potentiella riktningar. Till exempel, forskarna föreslår att en studie med fokus på direkt laseracceleration med högre laguerre gaussiska lägen - cirkulärt symmetriska strålprofiler eller lasrar med hålrum som är cylindriskt symmetriska - bör följa det aktuella papperet.