חוקרי האוניברסיטה השתתפו בניסוי להדגמת הפעלת  לייזר אלקטרונים חופשיים  בעזרת התקן פלזמה  קומפקטי בגודל כ-3 סנטימטרים בלבד. "האפשרות המהפכנית להאיץ אלקטרונים בטכנולוגיה החדשה תאפשר פיתוח לייזרים אלקטרוניים חופשיים 'שולחניים' כבר בעתיד הקרוב"

פיתוח "לייזר האלקטרונים החופשיים" מאפשר יצירת מקור קרינה קוהרנטי ומתכוון בעל עוצמה רבה. הלייזרים הקורנים בתחום בתחום בין תת-מילימטר ועד קרינת X נבנו בעולם ומייצרים קרינה מרוכזת עם פוטנציאל משמעותי לתרום לקידום הרפואה, הביטחון, הפיזיקה ואפילו הביולוגיה המולקולרית. אולם עד כה, הפעלתו של לייזר האלקטרונים החופשיים (FEL), בוצע באמצעות אלומות אלקטרונים בעלות אנרגיה ובהירות גבהה שהופקו במאיציים סטנדרטיים בגודל של מאות מטרים ובעלות מאד גבוהה. כעת הצליח צוות חוקרים איטלקי במעבדה הלאומית בפראסקטי בהשתתפות קבוצותו של פרופ' אריה ציגלר ממכון רקח לפיזיקה להדגים אפשרות הפעלת לייזר אלקטרונים חופשיים באמצעות מאיץ בתעלת פלזמה קומפקטי בגודל כ-3 סנטימטרים בלבד. המחקר פורסם בחודש שעבר בכתב העת הבינלאומי Nature.

המחקר מבוסס על המחקר שפורסם על ידי אותה הקבוצה בשנה שעברה בכתב העת Nature Physics, בו ערכו החוקרים ניסוי להאצת האלקטרונים בתעלת פלזמה באמצעות קרני אלקטרונים. הפעלת לייזר האלקטרונים החופשיים התאפשרה הודות ליצירת אלומת אלקטרונים מאוציים בעלת פרמטרים מתאימים. השגת פרמטרים אלו נעשתה בתוך תעלת הפלזמה, אשר פותחה במעבדות האוניברסיטה העברית. "החוקרים ראו כי פיזור האנרגתי של האלומה המאוצת בתוך התעלה הייתה נמוכה יותר מהפיזור שלה בכניסה לתעלת הפלזמה, ובזכות כך הצליחו להפעיל כעת את לייזר האלקטרונים החופשיים", מתאר פרופ' ציגלר.

לטענת פרופ' ציגלר, האפשרות להאיץ את קרני האלקטרונים למהירויות גבוהות לאורך מרחקים קצרים באמצעות טכנולוגיה מבוססת פלזמה היא בעלת פוטנציאל למהפכה בתחום מאיצי החלקיקים. "כבר בעתיד הקרוב, האופי הקומפקטי של מאיצים מבוססי פלזמה יאפשר פיתוח של מכונות קומפקטיות ״שולחניות״ המסוגלות להניע את לייזר האלקטרונים החופשיים", מסכם החוקר. השיטה החדשה תוזיל משמעותית את עלות הלייזר ובעלת פוטנציאל לסייע בחקר חומרים ברמה התת-אטומית ולחולל מהפכה בתחומים רבים, ביניהם ייצור קרינת רנטגן, שתוכל לשפר את הטיפולים הרפואיים.