Universets mest intense laser

Tenk deg at du kan holde et digert forstørrelsesglass opp i verdensrommet, og fokusere alt solskinnet som sendes mot jorden ned på ett lite sandkorn.

"Her ser du den nye forsterkeren som er lagt til laseren Hercules. Strålen er så intens, at forskerne mener de har satt rekord."
"Her ser du den nye forsterkeren som er lagt til laseren Hercules. Strålen er så intens, at forskerne mener de har satt rekord."

Hva er laser?

Laser er et akronym for det engelske uttrykket Light Amplification by Stimulated Emission Radiation.

En laser forsterker og sender ut elektromagnetisk stråling. I de aller fleste tilfeller er denne strålingen synlig lys.

Lyset som sendes ut har én bestemt bølgelengde, så laserstråler vil alltid ha en klar farge. Lyset fra laseren kan aldri være helt hvitt.

Lyset beveger seg også i én bestemt retning, som en tynn snorrett stråle.

Du kan finne ut mer om hva en laser er, i saken Hva er laser?

Intensiteten på den lysstrålen ville nærme seg intensiteten på en ny laser som er laget ved University of Michigan i USA, ifølge en pressemelding.

Det er lasersystemet med det talende navnet Hercules, som har fått seg enda en forsterker.

- Jeg vet ikke om noe annet sted i universet som kan ha denne lysintensiteten. Vi tror dette er en rekord, sier professor Karl Krushelnick.

 

Lite område og kort tid

Intensiteten er ikke det samme som styrken til en laser, og det finnes kraftigere innretninger enn denne.

Siden laseren bare blinker i veldig korte tidsrom, lager egentlig rekordstrålen lite energi, nemlig 20 joule.

Det er når energien presses sammen på et lite område på så kort tid at intensiteten går i taket.

Laserpulsen er på 30 femtosekunder. Ett femtosekund er en milliondel av en milliarddel av ett sekund, eller 10-15 sekund.

Strålen har en intensitet på 20 milliarder billioner (2 x 1022) watt per kvadratcentimeter. Men den er konsentrert på et ørlite område, bare 1,3 mikrometer.

Én mikrometer er en milliondel av en meter. 1,3 mikrometer tilsvarer omtrent en hundredel av en hårsbredd.

Siden området er så lite, får laseren effekt på “bare” 300 terawatt. Det er likevel 300 ganger kapasiteten til hele det amerikanske elektrisitetsnettet.

Hver tiende sekund

- Denne intensiteten er to ganger større enn det noen annen laser i verden kan produsere, sier Victor Yanovsky ved universitetets Department of Electrical Engineering and Computer Science.

Forskerne har brukt seks år på å bygge systemet.

Laseren kan produsere den intense strålen hvert tiende sekund. Andre kraftige lasere kan bruke en time på å lade seg opp på nytt.

- Vi kan få så kraftig effekt ved å putte en moderat mengde energi inn i en veldig liten tidsperiode. Vi lagrer energi, og slipper den fri i en mikroskopisk brøkdel av et sekund, sier Yanovsky.

Grunnforskning

Lasersysetmet Hercules fyller flere rom ved universitetets Center for Ultrafast Optical Science. Lyset som sendes inn, spretter som en flipperkule mellom forskjellige speil og andre optiske elementer.

Lyset strekkes, presses sammen og fokuseres på ferden.

Forskningen kan etter hvert føre til forbedringer på proton- og elektronstrålene som brukes i strålebehandling av kreft.

Laserstråler som dette er kanskje først og fremst grunnforskning. Forskerne tror stråler med enda høyere intensitet potensielt kan “koke vakuum”. Noen forskere tror det går an å generere materie ved å fokusere lys inn i tomt rom.

Andre bruksområder kan være innen fusjon, hvor pulserende laserstråler kan brukes til å få atomer med lav masse til å gå sammen til større og tyngre atomer, og frigi energi i prosessen.

Referanse:

Yanovsky, V; Chvykov, V; Kalinchenko, G; Rousseau, P; Planchon, T; Matsuoka, T; Maksimchuk, A; Nees, J; Cheriaux, G; Mourou, G; Krushelnick, K; Ultra-high intensity- 300-TW laser at 0.1 Hz repetition rate; Optics Express, vol. 16; Issue 3, s.2109-2114; 2008.

Lenke:

University of Michican: Michigan laser beam believed to set record for intensity
Nature: The most intense laser in the Universe

Powered by Labrador CMS