U.S. og tjekkiske videnskabsmænd samarbejder om at udforske gammastråleproduktion med højeffektlasere

U.S. National Science Foundation og Czech Science Foundation, eller GACR, samarbejder om et nyt samarbejdsprojekt mellem forskere fra University of California San Diego og Extreme Light Infrastructure Beamlines i Tjekkiet, som har til formål at demonstrere effektiv generering af tæt gammastråler bjælker.

Stjerneobjekter som pulsarer kan skabe stof og antistof direkte fra lys på grund af deres ekstreme energier. Faktisk er magnetfeltet eller "magnetosfæren" af en pulsar fyldt med elektroner og positroner, der er skabt af kolliderende fotoner. At gengive de samme fænomener i et laboratorium på Jorden er ekstremt udfordrende. Det kræver en tæt sky af fotoner med energier, der er millioner af gange højere end synligt lys, en præstation, der hidtil har undgået de videnskabsmænd, der arbejder på dette felt.

Som den første internationale laserforskningsinfrastruktur dedikeret til anvendelsen af ​​højeffekt- og højintensive lasere, vil Extreme Light Infrastructure, også kendt som ELI ERIC-faciliteter, skabe de nødvendige betingelser for at teste teorien, der tyder på, at højeffektlasere burde være i stand til at producere en fotonsky.

Projektet på omkring 1 million dollars, finansieret i fællesskab af NSF og GACR, kombinerer teoretisk ekspertise fra UC San Diego, eksperimentel ekspertise fra ELI Beamlines og målfabrikation og ingeniørekspertise fra General Atomics.

"Vi er begejstrede for at arbejde sammen med vores kolleger i Tjekkiet om yderligere at udvide det internationale videnskabelige samarbejde inden for kunstig intelligens, nanoteknologi og plasmavidenskabelig forskning. Jeg er optimistisk, at dette vil være det første af mange samarbejdsprojekter mellem NSF og GACR," siger NSF-direktør Sethuraman Panchanathan.

Disse eksperimenter vil give den første statistisk relevante undersøgelse af gammastrålegenerering ved hjælp af højeffektlasere. Forskere håber, at arbejdet vil åbne vejen for sekundære højenergi-fotonkilder, der ikke kun kan bruges til grundlæggende fysikstudier, men også til en række vigtige industrielle anvendelser såsom materialevidenskab, billeddannelse af atomaffald, atombrændselsassay, sikkerhed, højopløsnings dybde-penetrationsradiografi og mere. Sådan "ekstrem billeddannelse" kræver robuste, reproducerbare og velkontrollerede gammastrålekilder. Det foreliggende forslag sigter nøjagtigt mod udviklingen af ​​sådanne hidtil usete kilder.

GACR-præsident Petr Baldrian tilføjede:"Dette er det første projekt finansieret af Czech Science Foundation og US National Science Foundation. Jeg tror, ​​at det nye samarbejde mellem agenturerne vil føre til en række succesfulde projekter og samarbejdende videnskabelige hold fra Tjekkiet og USA vil drage fordel af det." + Udforsk yderligere

Verdens første højintensive laserimpulser formet som en proptrækker