RICERCA & INNOVAZIONE
Piccoli laser potentissimi
Sono elementi chiave di un progetto che mira a industrializzare gli acceleratori al plasma

Gli acceleratori che producono fasci di particelle di alta energia sono macchine eccezionali, ma hanno dimensioni notevoli e sono costosissimi. Per questo, un progetto H2020 denominato “EuPRAXIA” ha l’obiettivo di studiare la fattibilità di un’infrastruttura in grado di “compattare” gli acceleratori tramite un salto tecnologico, grazie ad una nuova tecnologia sperimentale al plasma che mira ad usare i laser di altissima potenza, dando vita ad un prodotto “preindustriale” che futuri progetti avranno poi lo scopo di industrializzare. All’interno del consorzio europeo EuPRAXIA – guidato da laboratorio Desy di Amburgo – l’Istituto Nazionale di Ottica del CNR di Pisa, da anni all’avanguardia nella ricerca legata ai laser di altissima potenza e ai plasmi, coordina la progettazione del sistema laser con la partecipazione di centri di ricerca e partner industriali nei settori dei laser e dell’alta tecnologia. “Il laser, infatti, è l’elemento innovativo che fornisce energia al sistema che stiamo studiando – spiega Leonida Gizzi del CNR -: per questo occorre realizzare un sistema laser compatto e di grande potenza. Il nostro obiettivo è dare vita per la prima volta a una macchina che lavori con questo principio: la tecnologia al plasma viene tuttora studiata nei principali laboratori nel mondo incluso il CERN, e in Italia anche presso l’INFN di Frascati, un partner di punta del progetto. Il nostro obiettivo è di rendere questa tecnologia industrialmente accessibile, creando un prototipo ad uso dei futuri utenti”. La tecnologia utilizzata dal CNR per il nuovo laser si chiama CPA (dall’inglese chirped pulse amplification): ed è quella sviluppata da Gérard Mourou e Donna Strickland, vincitori del Nobel per la Fisica 2018. “Questa tecnologia permette di realizzare laser potentissimi ma che – a differenza dei laser giganteschi esistenti oggi negli USA e in Francia – sono di dimensioni compatte perché sfruttano la breve durata e la ripetizione del processo”. In pratica, un sistema di estrema potenza di picco e alta potenza media, in grado però di stare in una stanza: una vera rivoluzione per le future applicazioni industriali, ambientali e biomediche degli acceleratori di particelle. Per ulteriori informazione riguardanti il progetto www.eupraxia-project.eu, CNR di Pisa www.ilil.ino.it.