Pasaulē visintensīvākais lāzers gatavojas iegūt pilnīgi neprātīgu jauninājumu

Džozefs Sju, Mičiganas inženierzinātnes

2 miljonu dolāru jauninājums drīzumā varētu panākt, ka pasaulē visintensīvākais lāzers to paaugstinās.

Lāzers, ko viņi sauc HĒRKULS (jo, protams, tā ir) jau šobrīd spēj izstarot šausminošus 300 teravattus jaudu. Acīmredzami lāzera skaudības gadījumā dažas jaunas detaļas varēja redzēt, ka tas izspļauj 1000 teravavatu gaismas starus, kas ir pietiekami, lai ražotu nākamās paaudzes daļiņu paātrinātājus, kas varētu ietilpt uz jūsu ēdamistabas galda.

HERCULES lāzeri kļūst nedaudz veci, jo tika uzbūvēti 2007. gadā, kad 300 teravavati bija kaut kas, par ko jārēķinās.

Tas nenozīmē, ka jums nevajadzētu būt pārsteigtam. Pieņemot, ka saules gaisma ir 1360 vati sasniegtu savu vidējo kvadrātmetru, 300 teravavati būtu vairāk vai mazāk kā savākt gaismu, kas krīt uz Nebraskas lieluma apgabalu. Un tad daži.

Taču tas, kas patiešām padara to iespaidīgu, ir tas, ka HERCULES fokusē visu šo gaismu uz apgabalu, kas ir aptuveni 100. daļa no cilvēka mata diametra uz 30 femtosekundēm.

Izklausiet sola trokšņus. HERCULES notur enerģētikas rekords uz neliela laukuma, kas ir 2 x 10^22 (20 sekstiljoni) vati uz kvadrātcentimetru.

Tomēr, runājot par neapstrādātu jaudu, citi lāzeri tagad spēj ģenerēt aptuveni 2 petavatus jeb 2 triljonus vatu enerģijas apmēram pikosekundē.

Lai radītu šāda veida gaismas zibspuldzi, super lāzeri, piemēram, HERCULES, paļaujas uz tehnoloģiju, ko sauc par sūknēšanu. Lāzers palielina lāzera jaudu, novirzot enerģiju no ārēja avota kaut kādā vidē.

Kad HERCULES pirmo reizi tika uzbūvēts, tā inženieriem bija jāveido sūkņu lāzeri no nulles, lai būtu cerības sasniegt savu mērķi — 300 teravattus.

Tagad, kad nāves zvaigznes tipa lāzeri ir stilīgākās lietas, ko ikviens vēlas, tāpēc tirgū ir pieejami labāki sūkņu lāzeri.

Ar ASV Nacionālā zinātnes fonda dotāciju HERCULES tagad var iegūt sūkņa lāzera jauninājumu, kas ļaus tam spīdēt ar 500 līdz 1000 teravatiem.

Tādējādi tas atkal nonāks pasaulē jaudīgāko lāzeru lomā.

Tam vajadzētu arī nozīmēt, ka tas izpūtīs no ūdens savu veco intensitātes rekordu, dubultojot vai pat trīskāršojot veco rezultātu.

Kāpēc uztraukties, jūs sakāt?

Ja esat viens no tiem cilvēkiem, kam ir vajadzīgs iemesls smieklīgas intensitātes lāzeriem, šeit ir četri:

  1. Intensīvi lāzeri, piemēram, HERCULES, var izsist sīkas daļiņas līdz trakam ātrumam nelielos attālumos, paverot ceļu nākotnes daļiņu paātrinātājiem, kas var ietilpt jūsu laboratorijā.
  2. Vai vēlaties augstas enerģijas rentgena starus, kas var atšķirt mīkstos audus? Patlaban labākais, ko varam darīt ar rentgena stariem, ir noteikt atšķirību starp kauliem un šķembām. Kādu dienu ārsti brīnīsies, kā viņi jebkad tika galā ar tik vāju rentgena tehnoloģiju. Paldies HERCULES!
  3. Kā kosmosā rodas gamma staru uzliesmojumi? Arnesenais neitronu zvaigžņu sadursmes novērojums, mēs esam labā ceļā, lai labāk izprastu šo parādību. Taču mēs uzzinātu daudz vairāk, ja spētu radīt spēcīgus magnētiskos laukus mikroskopiskā mērogā, ko tāds intensīvs lāzers kā HERCULES varētu pārvaldīt ar jaunināšanu.
  4. HERCULES varētu simulēt apstākļus, kurus varētu izmantot, lai pētītu perfektus vakuumus, ļaujot pētniekiem izpētīt, kā daļiņas iznirst no nebūtības.

'Šis jauninājums nodrošina plašu dažādu eksperimentu klāstu.' saka Kārlis Krušelniks , Īpaši ātras optikas zinātnes centra direktors, kurā atrodas HERCULES.

'Ir šie aizraujošie pielietojumi, un tas arī paver jaunu režīmu pašā plazmas fizikas robežās, kur kvantu parādībām sāk būt svarīga loma.'

Mēs piekrītam, ka tie ir aizraujoši, un ceram uzzināt vairāk par gamma staru uzliesmojumiem un spokainām daļiņām.

Lai dzīvo HERC!

Populārākas Kategorijas: Dabu , Sabiedrību , Tech , Telpa , Vidi , Viedoklis , Veselība , Skaidrotājs , Cilvēkiem , Fizika ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.