Исследовательский центр в Румынии запустил самый мощный в мире лазер. Разработка имеет потенциал совершить прорыв в различных областях, включая космос и медицину.
Установка французской компании Thales запущена в центре ELI (Extreme Light Infrastructure) неподалеку от Бухареста. Лазер генерирует самые короткие и мощные лазерные импульсы, когда-либо созданные человеком. Это стало возможным благодаря усилению, сжатию и растяжению во времени сверхкороткого лазерного импульса. Такой подход позволил преодолеть ключевое ограничение лазеров - повышение мощности при сохранении безопасности.
Новый рекорд
Хотя лазеры существуют уже более 60 лет, эксперты считают, что их потенциал далеко не исчерпан. Повышение энергоэффективности лазеров откроет новые возможности в энергетике, здравоохранении и промышленности.
В 2012 году лаборатория Беркли в Калифорнии получила от Thales лазерный ускоритель BELLA (Berkeley Lab Laser Accelerator). BELLA стала первым лазером, достигшим петаваттной мощности (миллион миллиардов ватт), сконцентрировав всю свою энергию в импульсе длительностью около 30 фемтосекунд.
Шесть лет спустя Жерар Муру, давний партнер Thales по исследованиям мощных лазеров, и Донна Стрикленд получили Нобелевскую премию по физике за разработкуметода, известного как “усиление чирпированного импульса”, который производит ультракороткие лазерные импульсы чрезвычайно высокой интенсивности с пиковой интенсивностью около одного тераватта.
Ярче миллиарда лампочек
Созданный Thales лазер ELI обладает беспрецедентной пиковой мощностью в 10 петаватт (эквивалентно невероятно короткой вспышке от ста тысяч миллиардов лампочек) и длительностью менее фемтосекунды. Достичь этого удалось благодаря тщательно смонтированному оборудованию весом 450 тонн.
Этот уникальный проект размещен в современном здании стоимостью 320 млн евро ($350 млн), финансирование которого в основном взяла на себя Европейская комиссия. Thales считает эти инвестиции крупнейшим шагом Румынии в области научного прогресса.
Зачем это нужно?
Мощные лазеры имеют широкий спектр применения в медицине. Они позволяют проводить высокоточное лечение рака с помощью протонной или электронной терапии, а также использовать "эффект вспышки" для менее вредного, но эффективного лечения. Кроме того, лазеры играют важную роль в медицинской визуализации и производстве изотопных меток.
"Мы будем использовать эти сверхмощные импульсы для создания более компактных и дешевых ускорителей частиц для уничтожения раковых клеток”, - говорит Муру.
В промышленности мощные лазеры незаменимы для обнаружения мельчайших дефектов в толстых деталях и сканирования грузов с целью выявления опасных веществ. Кроме того, они имеют огромный потенциал для революционизации энергетического сектора.
"Термоядерный синтез - это надежда на получение чистой, безопасной и безотходной энергии, и уже сейчас очевидно, что сверхкороткие лазеры высокой мощности сыграют ключевую роль в будущих энергетических планах", - заявил ранее Кристоф Симон-Буассон, менеджер по линейке научных и промышленных лазеров в Thales.
По словам Муру, мощные лазеры станут определяющей технологией 21 века, подобно тому, как электроны определяли век 20-й.
