قدرت قوی‌ترین لیزر دنیا 2 برابر می‌شود

لیزر "هرکول" در دانشگاه میشیگان در حال حاضر پرقدرت‌ترین لیزر جهان است و به زودی شاهد ارتقا و پیشرفتی تصاعدی خواهد بود.

کد خبر: ۱۷۹۶۴۵

تاریخ: ۲۶ مهر ۱۳۹۶ - ۱۲:۳۳

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از گیزمگ، به لطف اختصاص دو میلیون دلار از "بنیاد ملی علوم آمریکا" به دانشگاه میشیگان، قدرت قوی‌ترین لیزر دنیا به زودی دو برابر خواهد شد.

لیزر هرکول در دانشگاه میشیگان در حال حاضر یک پرتو را با توان 300 تراوات(TW) ساطع می‌کند، اما با جایگزینی اجزای قدیمی خاصی می‌توان توان آن را به 1000 تراوات رساند.

با این قدرت، لیزر می‌تواند پیشرفت در تحقیقات اخترفیزیک را موجب شود و اشعه ایکس پزشکی را دقیق‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تر کند.

لیزر هرکول که در سال 2007 فعالیت خود را آغاز کرد، با ایجاد یک پرتو لیزر متمرکز با شدت 20 سکستیلیون وات(10 به توان 21) در هر سانتی متر مربع، رکورد گینس در زمینه لیزر متمرکز شده با شدت بالا را در اختیار دارد.

برای مثال، لیزر "دیوکلیس" در دانشگاه نبراسکا-لینکلن، دارای قدرت تنها 100 تراوات است، اما آن را 100 برابر سریع‌تر منتشر می‌کند.

برای آنکه هرکول همچنان رکورددار بماند، ارتقای قدرت تا 500 و یا حتی 1000 تراوات انجام می‌شود که رکورد این لیزر را دو تا سه برابر افزایش خواهد داد.

این افزایش با جایگزینی سه لیزر از پنج لیزر قدیمی(اجزایی که امواج فوق کوتاه نور را تقویت می‌کنند) به دست می‌آید. این لیزرها بیش از 10 سال پیش ساخته شده بودند، از آنجایی که این تنها راه برای رسیدن به قدرت 300 تراوات بود، امروزه برای رسیدن به قدرت بیشتر از مدار خارج شده و با اجزای جدیدتر جایگزین می‌شوند.

بنابراین با تمرکز یک پرتو نور(معادل دو تا سه برابر مقدار نور خورشید که به زمین می‌رسد) به یک دانه شن چه چیزی می‌توانیم یاد بگیریم؟ تیم تحقیقاتی می‌گوید که هرکول تقویت‌شده می‌تواند دامنه شتاب دهنده ذرات را به اندازه یک میز محدود کند، نه دامنه چند کیلومتری که امکاناتی مانند CERN نیاز دارند.

این امر می‌تواند به آزمایشگاه‌های بیشتری در سراسر جهان کمک کند که اسرار اخترفیزیک و یا زمینه غالبا تست نشده الکترودینامیک کوانتومی(مطالعه تعاملات کوانتومی بین نور و ماده) بررسی و کشف کنند.

در کاربردهای عمومی‌تر، اشعه ایکس تولید شده با شتاب دهنده‌های لیزری در نهایت می‌تواند تصاویر پزشکی اشعه ایکس را بهبود بخشد. پرتوهای اشعه ایکس با انرژی بالا به جای تنها برجسته کردن تراکم مواد مانند استخوان، میان مواد مختلف به صورت‌های متفاوت حرکت می‌کنند و امکان اسکن دقیق‌تر از بافت‌های نرم بدن را نیز فراهم می‌کنند.

این تیم آن را با MRI مقایسه می‌کند، با توجه به اینکه ارزان‌تر است و نتایج را سریع‌تر مشخص می‌کند.

کارل کروشلنیک، مدیر مرکز علوم نوری اولترافست در دانشگاه میشیگان می‌گوید: این ارتقا امکان طیف گسترده‌ای از آزمایشات مختلف را فراهم می‌کند. همچنین یک حوزه جدید را در فیزیک پلاسما باز می‌کند، جایی که پدیده‌های کوانتومی نقش مهمی را بازی می‌کنند.