Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Rumænien center udforsker verdens mest kraftfulde laser

Rumæniens forskningscenter huser verdens mest kraftfulde laserstråle.

"Klar? Signal sendt!" I kontrolrummet i et forskningscenter i Rumænien aktiverer ingeniør Antonia Toma verdens mest kraftfulde laser, som lover revolutionerende fremskridt inden for alt fra sundhedssektoren til rummet.



Laseren i centrum, nær den rumænske hovedstad Bukarest, drives af det franske selskab Thales ved hjælp af nobelprisvindende opfindelser.

Frankrigs Gerard Mourou og Donna Strickland fra Canada vandt 2018 Nobels fysikpris for at udnytte kraften fra lasere til avancerede præcisionsinstrumenter inden for korrigerende øjenkirurgi og i industrien.

"De skarpe stråler af laserlys har givet os nye muligheder for at uddybe vores viden om verden og forme den," sagde Nobelakademiets citat.

I midten, foran en væg af skærme, der viser lysstråler, tjekker Toma en række indikatorer, inden nedtællingen starter.

På den anden side af glasset rummer lange rækker af røde og sorte kasser to lasersystemer.

"Jeg vil ikke lyve. Fra tid til anden kan tingene blive lidt stressende," sagde 29-årige Toma til AFP under et nyligt pressebesøg på stedet.

"Men det er også meget glædeligt at arbejde her. Og vi er meget glade for, at vi har resultater", når hold af internationale forskere kommer til centret, tilføjede hun.

Verdens mest kraftfulde laser er baseret på chirped pulse amplification (CPA).

'Utrolig odyssé'

Nobelprisvinderen Mourou indrømmede, at han var "meget bevæget" af sin "utrolige odyssé" - fra USA, hvor han tilbragte 30 år, til at bringe dette projekt til virkelighed i Europa.

Det blev født i 2000'erne ud fra EU's Infrastructure ELI-projekt.

"Vi starter fra et lille lysende frø med meget, meget lidt energi, som vil blive forstærket millioner og atter millioner af gange," sagde Mourou, 79, og forsøgte at give en fornemmelse af det "store skridt, der er taget", de "fænomenale kræfter" opnået. .

Forskere har altid presset på for at skabe mere kraftfulde lasere.

I midten af ​​1980'erne havde de imidlertid ramt en mur, da de ikke kunne øge effekten uden at ødelægge det, der forstærkede strålen.

Det var, da Mourou og hans daværende elev Strickland opfandt en teknik kaldet Chirped-Pulse Amplification (CPA), som formåede at øge kraften og samtidig holde intensiteten sikker.

Det virker ved at strække en ultrakort laserpuls i tide, forstærke den og klemme den sammen igen, hvilket skaber de korteste og mest intense laserimpulser, verden nogensinde har set.

Det er allerede blevet anvendt i korrigerende øjenkirurgi, men det har også åbnet vejen for, at forskere kan fortsætte med at skubbe grænserne for laserkraft.

"Vi vil bruge disse ultra-intense pulser til at producere meget mere kompakte og billigere partikelacceleratorer" til at ødelægge kræftceller, sagde Mourou.

For Mourou vil det 21. århundrede være laserens tidsalder.

Laserens alder

Andre mulige anvendelser omfatter behandling af atomaffald ved at reducere varigheden af ​​dets radioaktivitet eller rydde op i affaldet, der samler sig ude i rummet, tilføjede han.

For Mourou, ligesom det sidste århundrede var elektronens, vil det 21. århundrede være laserens.

Omfanget af driften på forskningscentret er svimlende.

Systemet er i stand til at nå et toppunkt på 10 petawatt (10 til 15 watts effekt) i ultrakort tid, i størrelsesordenen et femtosekund (en milliontedel af en milliardtedel af et sekund).

Det tog "450 tons udstyr" - omhyggeligt installeret - at få et "exceptionelt niveau af ydeevne", sagde Franck Leibreich, administrerende direktør for laserløsninger hos Thales.

Den højteknologiske bygning, der huser centret, kostede 320 millioner euro (350 millioner dollars), hovedsageligt finansieret af EU.

Thales regner det som den største investering, der nogensinde er foretaget i videnskabelig forskning i Rumænien.

I mellemtiden fremmer lande inklusive Frankrig, Kina og USA allerede deres egne projekter for at fremstille endnu kraftigere lasere.

© 2024 AFP




Varme artikler