Сотрудники Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса вместе с коллегами из Рочестерского университета и университета Райса серьезно усовершенствовали технику получения позитронов с помощью мощных лазерных импульсов. Отчет об этих экспериментах 13 марта появился в журнале Physical Review Letters.
Доктор Вэй Чен [Hui Chen] и ее коллеги в качестве источника излучения использовали новейший лазерный комплекс Titan, который генерирует импульсы длительностью порядка одной триллионной доли секунды с плотностью энергии в 100 миллиардов гигаватт на квадратный сантиметр. Этими лазерными пулями они бомбардировали золотые пластинки миллиметровой толщины. Каждый лазерный импульс испарял крошечный участок поверхности пластинки, порождая облачко горячей плазмы.
Входящие в состав облачка тяжелые ионы золота при этом практически не смещались, в то время как плазменные электроны сильно разгонялись и проникали внутрь мишени. Там они сталкивались с атомами золота и мгновенно теряли скорость, порождая так называемое тормозное излучение. Поскольку первоначальная энергия электронов была очень велика, пик интенсивности излучения приходился на гамма-кванты. Эти кванты, в свою очередь, рассеивались на атомных ядрах и давали начало электронно-позитронным парам. Такой механизм позитронной генерации называется процессом Бете-Гайтлера (по имени немецких физиков Ханса Бете и Вальтера Гайтлера, которые впервые его рассчитали еще в тридцатые годы прошлого века).
Ученые измерили плотность позитронного потока с помощью двух спектрографов, расположенных сзади и сбоку от мишени. Обработка собранных данных показала, что плотность позитронов в максимуме достигала десяти квадриллионов (иначе говоря, 1016) на кубический сантиметр. Ни в одной лаборатории мира до сих пор не удавалось даже приблизиться к этому показателю.
