Molti acceleratori su larga scala forniscono brevi, potenti impulsi di fasci di protoni. La creazione dei raggi implica l'accumulo di più impulsi del raggio di potenza inferiore per produrre un singolo impulso del raggio ad alta potenza. Oggi, i poteri del raggio di protoni ottenibili sono limitati dalla tecnologia utilizzata per unire gli impulsi in arrivo in un impulso del raggio finale. Per risolvere questa limitazione, gli scienziati hanno dimostrato una nuova tecnica, chiamato stripping laser. L'approccio utilizza un laser ad alta potenza e due magneti.

Il nuovo approccio potrebbe rivoluzionare il modo in cui i fasci di protoni ad alta potenza vengono generati negli acceleratori. Gli scienziati usano i raggi per rispondere a domande difficili sui materiali. L'industria utilizza i raggi in applicazioni mediche e di sicurezza. Lo stripping laser significa acceleratori di nuova generazione con potenze del raggio significativamente più elevate. Poteri del raggio più elevati comportano un aumento dei tassi di produzione di particelle e tassi di collisione di particelle più elevati.

Il metodo convenzionale di unione degli impulsi del raggio inizia con un impulso in ingresso di ioni di idrogeno energizzati, H-, o un protone con due elettroni, fonde gli ioni con un fascio di protoni circolante in un anello, quindi spoglia gli ioni H- dei loro elettroni per lasciare solo protoni nel raggio. Lo strippaggio degli elettroni viene eseguito facendo passare il filo appena fuso, raggio a doppia specie attraverso un film sottile micrometro costituito da un basso numero atomico, materiale ad alto punto di fusione, chiamato un foglio spogliarellista. Queste pellicole stripper si degradano alle alte temperature. La degradazione limita la densità di potenza del fascio di protoni ottenibile. La tecnica di stripping laser è un nuovo metodo per rimuovere gli elettroni da un raggio H energizzato senza alcuna interazione con il materiale.

Di conseguenza, è scalabile a potenze del fascio arbitrariamente alte. Nel metodo di stripping laser, un magnete rimuove l'elettrone esterno debolmente legato dallo ione H-, trasformandolo in un atomo di idrogeno neutro. L'elettrone interno strettamente legato viene quindi eccitato da un laser in uno stato debolmente legato dove può essere strappato da un secondo magnete dipolo per produrre un protone.

Nell'esperimento recentemente condotto presso l'acceleratore Spallation Neutron Source, gli scienziati hanno dimostrato la tecnica di stripping laser per un impulso di 10 microsecondi di un raggio H di energia da 1 gigaelettronvolt utilizzando la tecnologia laser commerciale. L'efficienza di strippaggio degli elettroni raggiunta è stata superiore al 95 percento, paragonabile alle efficienze tipiche del metodo convenzionale a base di lamina. Questa è stata la prima dimostrazione della tecnica per fasci realistici su scala temporale in un acceleratore. La tecnica era un fattore di 1000 aumento della durata dell'impulso rispetto a una precedente dimostrazione in cui sono state utilizzate scale meno realistiche.