Perrašyta lazerių galios istorija: Sukurtas spindulys prilygstantis 1 mln. atominių elektrinių

Nacionalinės greitintuvų laboratorijos „SLAC“ fizikai sukūrė lazerio spindulį su neįtikima galia ir srove prilygstančia 1 mln. atominių elektrinių.

Lazeris su sunkiai suvokiama energija

Mokslininkai pristatė petavatų lazerį (angl. petawatt laser), kuris yra lygus kvadrilijonui vatų.

„SLAC“ laboratorijos komanda kartu su jos lyderiu Claudio Emma sugebėjo milimetro ilgio elektronų kolekciją paspartinti į pluoštus generuojančius didžiausią kada nors buvusią srovę ir energiją.

„Femtosekundės lygio itin didelės srovės spindulių valdymas yra galingas įrankis optimizuoti naujos kartos spindulių sąveiką, svarbią įvairiose mokslo srityse“.

Tokie ekstremalūs spinduliai leidžia ištirti naują didelio spindulio šviesos, pluošto ir medžiagos sąveikos ribą, kuri pritaikoma nuo laboratorinės astrofizikos, lauko kvantinės elektrodinamikos iki itin greitos kvantinės chemijos.

Kaip pavyko sukurti tokį spindulį

Fizikų komandai atrodo pavyko padaryti neįmanomą – 1 milijono atominių elektrinių galią supakuoti į lazerio spindulio impulsą.

Bandymo metu buvo pasitelktas dalelių greitintuvas, kuriame elektronų judėjimas artimas šviesos greičiui. 

Per vakuuminę kamerą elektronai buvo greitinami radijo bangomis, o susidaręs magnetinis laukas keitė elektronų trajektorijas.

Tokiu būdu sukuriamas signalo dažnio pokytis, kuris nulemia atsirandantį čirškėjimo garsą. Po jo pradžios elektronai yra suspaudžiami ir jiems leidžiama pereiti per struktūrą, kuri vadinama „chicane“. Ši struktūra išlygina atsiradusius energijos skirtumus.

Taip buvo formuojamas elektronų spiečius, tęsiamos tokios greičio manipuliacijos vis pagreitinant ir suspaudžiant elektronus, kol galiausiai buvo sukurtas impulsas su didžiule energija.

Ateityje bus siekiama dar didesnių laimėjimų

Mokslininkų komanda tikina, kad šis pasiekimas yra svarbus, tačiau kitas žingsnis bus dar svarbesnis siekiant nuo kiloampų spindulių pereiti prie dar didesnių, vadinamųjų megaampų spindulių.

Tokio tipo spinduliai jau yra potencialūs šviesos šaltiniai, kurie leis atlikti tyrimus analizuojant tuščios erdvės koncepciją, nes iš jų bus galima išplėšti erdvėje esančias daleles.