Plazmák alkalmazásával elkészíthetik a világ legerőteljesebb lézerét

A lézersugarak erősebbek lehetnek, amikor plazmarácsokon haladnak keresztül.

Mivel a plazma nagyon intenzív fényt képes alakítani anélkül, hogy károsodna, használható lehet a létező lézereknél több ezerszer erősebb lézerek komponensének gyártásához.

Mivel a plazma nagyon intenzív fényt képes alakítani anélkül, hogy károsodna, használható lehet a létező lézereknél több ezerszer erősebb lézerek komponensének gyártásához.

A plazma használatával való lézer készítés a lézereket erőteljesebbé és kompaktabbakká tehetik.

Matthew Edwards és Pierre Michel a kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium munkatársa egy olyan lézer tervet javasol, ami plazmából készült komponensekből áll. Kiszámolták, hogy mivel a plazma képes visszaverni és fókuszálni nagyon intenzív fényt anélkül, hogy a fény károsítaná a plazmát,

ez a módszer segíthet a jelenleg létező legerősebb lézereknél több ezerszer erősebbeket szerkeszteni.

Olyan lézereket akarnak, ami képes rengeteg fény inzenzitást szállítani, ami lehetővé teszi, hogy sok, új fizikát csináljanak. A probléma az, hogy mivel a lézerek egyre több energiát termelnek, hajlamosak tönkretenni magukat. De a kutatók képesek a plazmára rengeteg fényt helyezni anélkül, hogy károsodna.

A lézersugarak erősebbek lehetnek, amikor plazmarácsokon haladnak keresztül. Forrás: https://www.newscientist.com/article/2334804-plasmas-could-be-used-to-make-the-worlds-most-powerful-laser/

A kutatók matematikailag modelleztek egy lézert, ahol egy komponens (transzmissziós rács) rendszerint üvegszerű anyagból mint például aranyba burkolt szilíciumból készül, ehelyett kisebb lézerek gázba lövésével lesz létrehozva, hogy egy speciális mintázatú plazmát hozzanak létre.

Ahogy a hagyományos lézerek, a lencsék és a tükrök segítenek fénysugarat létrehozni, de a plazma rácson áthaladó fénysugár egy nagyon gyors és intenzív fényimpulzussá változtatja át a plazmát.

A lézer erejét és méretét az eszköz komponenseinek azon képessége határozza meg, hogy kiálljon egy fénysugár intenzitást törés nélkül.

A legerőteljesebb létező lézerekhez egy méteres transzmisszós rácsok szükségesek és egy másodperc kvadrilliomod része alatt képesek több tíz petawatt energiát eredményezni. Ha egy órán át fenntartják, több mint kétszer annyi energiát termelnek, mint az egész Amerikai Egyesült Államok áramhálózatának egy órás energia felhasználása. A plazma lézerek ugyanennyi erősségű fénysugarat hozhatnak létre csupán 1.5 mm átmérőjű plazma rácsokkal. Még nagyobb rácsok példanélküli erősségű lézerek létrehozásához vezethetnek.

David Turnbull a Rochester Egyetem munkatársa azt mondja, hogy lenyűgöző az új terv, de a plazma egy eszközben való kontrollálása bezárása mérnöki kihívás, azonban a terv egy lehetőséget nyújt a lézer erejét és intenzitását fejlesszék, lehet, hogy még arra is képesek lesznek, hogy üres teret részecskepárokká és antirészecskékké hasítsák nagyon intenzív lézer impulzusokkal.
Bár néhány plazmát már létrehoztak kísérletekben, egy teljesen új lézer tervezése valószínűleg néhány évnél többet vesz igénybe. Rövid távon a kutatók azt célozzák meg, hogy teszteljék a tervüket a létező nagyintenzitású lézerek egy kisebb, de egyenlő erősségű verziójának szerkesztésével.

(Forrás: New Scientist: https://www.newscientist.com/)