L-aċċelerazzjoni tal-laser-wake-field (LWFA) hija mezz importanti ta 'aċċelerazzjoni li tiddistingwiha minn aċċelerazzjoni RF konvenzjonali ta' partiċelli. brachytherapy.LWFA tikkonverti LWFA tikkonverti l-enerġija tad-dawl ta 'polz tal-laser fl-enerġija kinetika tal-elettroni aċċellerati. L-enerġija tal-elettroni meħtieġa għall-applikazzjonijiet mediċi hija għexieren sa mijiet ta 'keV, li tikkorrispondi għal intensità ta' fokus tal-lejżer ta '1014 W/cm2 jew aktar, u jekk id-dijametru tal-iffukar huwa ta' 20 μm, il-qawwa tal-laser tal-quċċata teħtieġ tilħaq il-livell tal-gigawatt.
F'din il-ħarġa, artikolu ta 'reviżjoni ppubblikat fl-2022 [1] huwa ppreżentat biex jiddiskuti t-teknoloġija tal-laser tal-fibra ultraveloċi u t-teknoloġija tal-kunsinna tal-polz qawwija meħtieġa għal LWFA għat-trattament tal-kanċer. F'LWFA endoskopiku kif muri fil-Figura 1, impulsi femtosecond ta 'qawwa għolja jeċitaw nanotubi tal-karbonju ta' stat solidu, u l-qasam tal-wake field tal-laser huwa f'densità għolja ta 'LWFA, fejn l-elettroni jistgħu jiġu aċċellerati għal għexieren sa mijiet ta' keV, li huwa biżżejjed biex jeqirdu ċ-ċelloli tal-kanċer mingħajr ma tagħmel ħsara lit-tessut b'saħħtu.
Fil-lejżers tal-fibra ultraveloċi, id-dawl tas-sinjal u d-dawl tal-pompa huma trażmessi fil-fibra bħala mewġ iggwidat b'distanzi twal ta 'azzjoni, li, flimkien mal-proporzjon għoli tal-wiċċ għall-volum tal-fibra, jagħmilha aktar faċli biex tingħata spinta lill-qawwa medja tal- laser tal-fibra. Sistemi tal-lejżer tal-fibra ultraveloċi ta 'l-ogħla qawwa għolja tipikament jimpjegaw arkitettura master-oscillator-power-amplifier (MOPA), li fiha oxxillatur tal-fibra ultrafast jipprovdi impulsi taż-żerriegħa stabbli fil-medda femtosecond jew picosecond. Biex jiġu indirizzati l-isfidi ta 'nonlinearity u ħsara materjali, lejżers tal-fibra ultraveloċi ta' qawwa għolja tipikament jimpjegaw teknoloġija ta 'amplifikazzjoni tal-polz chirped (CPA) u fibri ta' żona ta 'modalità kbira (LMA).
L-ogħla qawwa tal-lejżer tiżdied minn għexieren jew mijiet ta 'megawatts għal livelli ta' gigawatt. Il-punti tad-dejta triangolari blu jdawru l-linja tal-intensità qrib 10 GW/cm2, li jirriflettu l-limitazzjonijiet imposti mill-akkumulazzjoni tal-fażi mhux lineari. Biex tinkiseb l-ogħla qawwa ogħla, jista 'jintuża koerenti ta' raġġ li jikkombina (CBC) ta 'exciters multipli tal-fibra ultrafast.
F'applikazzjonijiet endoskopiċi, fibra hollow-core tista 'tintuża bħala kanal flessibbli biex twassal impulsi tal-lejżer ta' qawwa massima ta 'gigawatt lill-apparat LWFA ħdejn is-sit tat-trattament. F'dan il-każ, il-polz ottiku jinfirex prinċipalment fil-qalba tal-arja, itaffu l-problema tal-ħsara materjali, filwaqt li kemm in-nonlinearità kif ukoll it-tixrid jitnaqqsu ħafna. Fibri tal-qalba tal-arja b'dijametru tal-modalità tal-kamp (MFD) ta '40 μm u raġġ tal-liwja ta' madwar 25 ċm intwerew li jittrasmettu impulsi b'wisa 'ta' 500 fs, enerġija ta '500 μJ, u qawwa massima ta' 1 GW .Fl-2016, Mattia Michieletto et al. ippropona fibra ġdida tal-qalba tal-arja anti-reżonanti (tul ta '5 m, b'MFD ta' madwar 22 μm u raġġ ta 'liwja ta' 16 ċm), kapaċi tittrasmetti impulsi picosecond b'qawwa medja ta 'sa 70 W b'telf baxx.
Bħala konklużjoni, it-teknoloġija tal-laser tal-fibra ultraveloċi li qed tiżviluppa malajr hija kapaċi twassal impulsi femtosecond b'qawwa massima ta 'gigawatt għal LWFA, u fibri vojta minn ġewwa huma kapaċi jittrasmettu impulsi ultrashort u ultra-b'saħħithom bħal dawn. Il-kombinazzjoni ta 'dawn iż-żewġ teknoloġiji hija mistennija li tippermetti trattament tal-kanċer endoskopiku bbażat fuq l-LWFA ta' densità għolja fil-futur.
