Shkencëtarët janë gati të ndezin laserin më të fuqishëm në SHBA
Lazeri më i fuqishëm në SHBA për momentin po ndizet për të dërguar pulset e tij të para këtë javë – duke u mundësuar studiuesve të marrin një nivel të ri njohurish mbi fizikën e plazmës dhe përshpejtuesit e grimcave.
I njohur si Sistemi i lazerit me impuls Ultrashort Zetawatt-Ekuivalent (ZEUS), ai prodhon një impuls ultra të shkurtër, jashtëzakonisht të fuqishëm prej vetëm 25 femtosekonda. Një femtosekonda është një kuadriliontë e sekondës – ose për ta thënë ndryshe, një femtosekonda është për një sekondë siç është një sekondë për rreth 31.71 milionë vjet.
Ndërsa aftësitë e lazerit rriten, ai mund të përdoret përfundimisht për të studiuar disa nga fenomenet më ekzotike të Universit në shkallën laboratorike: mendoni fizikën e një shpërthimi të rrezeve gama ose një vrime të zezë.
“ZEUS do të jetë lazeri me fuqinë më të lartë në SHBA dhe ndër sistemet më të fuqishme lazer në botë”, thotë astrofizikanti Karl Krushelnick nga Universiteti i Miçiganit.
ZEUS do të fillojë në një shkallë më të vogël dhe më pas do të ndërtohet: pjesa e parë e lazerit që do të ndizet njihet si zona e synuar me përsëritje të lartë, e cila përdor impulse me një frekuencë më të lartë, por me një fuqi më të ulët.
Kjo fazë fillestare do të kërkojë 30 teravat (30 trilion vat) fuqi – një sasi mbresëlënëse, por vetëm një përqindje e vetme e asaj që ZEUS përfundimisht do të jetë në gjendje. Fuqia do të përdoret për të studiuar një lloj të ri imazhesh me rreze X.
Duke dërguar impulse lazer infra të kuqe nga ZEUS në gaz helium që më pas shndërrohet në plazmë, studiuesit duan të krijojnë impulse kompakte me rreze X nga rrezet e elektroneve shumë të ngacmuara. Këto impulse me rreze X kanë potencialin për t’u përdorur si një metodë shumë e saktë dhe shumë e saktë për imazhin e indeve të buta.
Deri në fund të vitit 2023, ZEUS duhet të kryejë eksperimente në shkallë të plotë në fusha që mbulojnë fizikën kuantike, sigurinë e të dhënave, shkencën e materialeve, sensorin në distancë dhe diagnostikimin mjekësor – si dhe studimin e disa prej objekteve më ekstreme atje në hapësirë.
“Magnetarët, të cilët janë yje neutron me fusha magnetike jashtëzakonisht të forta rreth tyre, dhe objekte si bërthamat aktive galaktike të rrethuara nga plazma shumë e nxehtë – ne mund të rikrijojmë mikrofizikën e plazmës së nxehtë në fusha jashtëzakonisht të forta në laborator,” thotë inxhinieri elektrik dhe kompjuterik Louise. Willingale nga Universiteti i Miçiganit.
Një zonë e lazerit përdor atë që njihet si gjeometria e rrezes së përplasjes, ku pulsi lazer ndahet në dy pjesë: një nga pulset mund të përdoret më pas për të përshpejtuar elektronet në një rreze me shpejtësi të lartë që më pas mund të drejtohet për të bashkëvepruar me pulsi i dytë lazer.
Kjo çon në një simulim një milion herë më të fuqishëm sesa kapaciteti aktual i ZEUS mund të krijojë me vetëm një puls.
Shkencëtarët vazhdojnë të bëjnë përparim thelbësor në prodhimin e lazerëve që janë më të gjithanshëm, më të qëndrueshëm dhe më të fuqishëm se kurrë më parë – dhe kjo do të thotë se eksperimentet mund të kryhen në shkallë gjithnjë e më madhështore.
Ekipi që qëndron pas zhvillimit dhe lëshimit të ZEUS thekson se lazeri është i disponueshëm për studiuesit në mbarë botën. Shkencëtarët e interesuar për ta përdorur atë mund të paraqesin propozimet e tyre për miratim.
“Ne mezi presim të rrisim komunitetin e kërkimit dhe të sjellim njerëz me ide të reja për eksperimente dhe aplikime,” thotë Krushelnick.