توصل فريق الباحثين إلى تكوين مسرّع الجسيمات الأسرع، والأصغر، إذ أنه قابل للوضع على طاولة بعد أن كان يشغل حيزاً أكبر بكثير قبل ذلك، لكن كيف؟
استخدم الفريق موجات البلازما حيث يمرر الليزر القوي عبر هذه الموجات، وتهبط جسيماته بسرعة كما يهبط راكب الأمواج عن موجة عالية مثلاً، من موجة إلى موجة، وتخرج على الطرف الآخر الجسيمات على هيئة شعاع مركز وعالي الطاقة، وتسمى هذه التقنية المسرّع البلازمي-الليزري، والتي يعتقد الفيزيائيون أنها تستطيع أن تقلص مسرّعات الجسيمات التي يبلغ طولها عدة أميال، إلى مسرّع جسيمات يمكن وضعه على مجرد طاولة!
وقد سجل هذا المسرّع اللبلازمي-الليزري أعلى طاقة تم تسجيلها منذ اخترعت مسرّعات الجسيمات على الإطلاق.
الليزر “البيتاوات” المستخدم، سمي باسم “بيلاّ” BELLA وهو اختصار كلمة (Berkeley Lab Laser Accelerator) ، واحد من أقوى الليزر في العالم، وقد تم كسر الرقم القياسي بسببه، إذ أن له دقة وقدرة تحكم كبيرين، فنحن نستطيع أن نصوبه خلال ثقب دقيق جداً يبلغ حوالي 500 ميكرون ولمسافة 14 متراً، وله قدرة كبيرة على إصابة الهدف وثبات حين يجتاز موجات البلازما.
حيث تحقن نبضة من الليزر القوي في أنبوبة رفيعة وقصيرة تحتوي على موجات البلازما، والأمر بعد ذلك يشبه ما يقوم به راكبو الأمواج، إذ يحصلون على السرعة بسبب النزول عن الموجة الكبيرة، نفس ما يحدث هنا للجسيمات، فتنزلق بسرعة وتنتج طاقة كبيرة.
يتم تسريع الإلكترونات في أنبوبة قصيرة، طولها حوالي 9 سنتيمترات تحتوي مادة البلازما، والتسريع خلال هذه المسافة القصيرة جعل طاقة الشعاع الناتج حوالي 1000 ضعف طاقة المسرّع العادي، إذ بلغت الطاقة الناتجة ما يوازي 4.25 جيجا-إلكترون فولت.
أما المسرّعات التقليدية فيسرّع الجسيمات عبر تغيير المجالات الكهربية داخل أنبوبة من المعدن، طويلة جداً إذ يبلغ محيطها مسافة كبيرة، فهي تبلغ حوالي 17 ميلاً في مصادم الهدرونات الكبير، وهو أضخم مسرّع جسيمات، وكان أعلاها طاقة وسرعة قبل المسرّع البلازمي-الليزري، لكنه لم يعد كذلك إذ ينتج حوالي 100 ميجا-إلكترون فولت فقط.
أما المسرّع البلازمي-الليزري فيتخذ طريقة مختلفة.
وقرر العلماء تجريب المتغيرات على هذه التقنية، فوجدوا أن مجرد متغيرات صغيرة تصنع فروقاً كبيرة، وذلك لأنهم يضعون نصب أعينهم الآن هدف الوصول إلى طاقة تبلغ حوالي 10 جيجا-إلكترون فولت، لذلك فهم يحتاجون إلى تحكم أدق بكثافة البلازما التي يسير الليزر عبرها، والتحكم بشكل الموجات أكثر كي تنتج إلكترونات أعلى طاقة.