thumbnail - Tia laser mạnh nhất hành tinh sắp được "ra lò" tại Mỹ
Thu Hà
Hà Nội

Tia laser mạnh nhất hành tinh sắp được "ra lò" tại Mỹ

Tia laser mạnh nhất ở Mỹ hiện đang được kích hoạt để gửi các xung đầu tiên của nó vào tuần này, cho phép các nhà nghiên cứu có được tầm nhìn mới về vật lý plasma và máy gia tốc hạt.

Nó được gọi là Hệ thống laser xung siêu ngắn tương đương Zetawatt (ZEUS), tạo ra một xung cực ngắn, cực mạnh chỉ 25 femto giây. Một femto giây là một phần tư của giây, tương đương với khoảng 31,71 triệu năm. 

Khi khả năng của tia laser được tăng cường, nó cuối cùng có thể được sử dụng để nghiên cứu một số hiện tượng kỳ lạ nhất của Vũ trụ ở quy mô phòng thí nghiệm, chẳng hạn như đặc điểm vật lý của một vụ nổ tia gamma hoặc một hố đen.

ZEUS sẽ là tia laser công suất cực đại cao nhất ở Mỹ và nằm trong số các hệ thống laser mạnh nhất trên thế giới. ZEUS sẽ bắt đầu ở quy mô nhỏ hơn và sau đó tăng dần. Cụ thể, phần đầu tiên của tia laser được bật được gọi là vùng mục tiêu lặp lại cao, sử dụng các xung có tần số cao hơn nhưng công suất thấp hơn.

Giai đoạn ban đầu này sẽ yêu cầu 30 terawatt (30 nghìn tỷ watt) điện - đây là một con số khó tưởng tượng. Tuy nhiên, chỉ cần 1% sức mạnh của ZEUS cũng tạo ra được những kỳ tích. Sức mạnh của nó sẽ được sử dụng để nghiên cứu một loại hình ảnh tia X mới.

Bằng việc gửi các xung laser hồng ngoại từ ZEUS vào khí heli, sau đó biến thành plasma, các nhà nghiên cứu muốn tạo ra các xung tia X nhỏ gọn từ các chùm điện tử bị kích thích cao. Các xung tia X này có tiềm năng được sử dụng như một phương pháp rất chính xác cho việc chụp các hình ảnh đặc biệt. 

Theo dự kiến, ZEUS sẽ tiến hành các thí nghiệm quy mô đầy đủ trong các lĩnh vực bao gồm vật lý lượng tử, bảo mật dữ liệu, khoa học vật liệu, viễn thám và chẩn đoán y tế - cũng như nghiên cứu một số vật thể cực đoan nhất ngoài vũ trụ.

Các nhà nghiên cứu cho biết "Các nam châm, là các sao neutron có từ trường cực mạnh xung quanh chúng và các vật thể như hạt nhân thiên hà đang hoạt động được bao quanh bởi plasma rất nóng - chúng ta có thể tái tạo vi vật lý của plasma nóng trong trường cực mạnh trong phòng thí nghiệm."

Một khu vực của tia laser sử dụng cái được gọi là hình học chùm tia va chạm, nơi xung laser được chia thành hai phần bao gồm một trong các xung có thể được sử dụng để tăng tốc các electron thành một chùm tốc độ cao, sau đó có thể được định hướng để tương tác trở lại với xung laser thứ hai. Điều này dẫn đến mô phỏng mạnh hơn một triệu lần so với công suất thực tế của ZEUS có thể tạo ra chỉ với một xung.

Những tiến bộ đáng kể trong việc tạo ra các tia laser linh hoạt hơn , ổn định hơn và mạnh mẽ hơn sẽ giúp các nhà khoa học thực hiện được các thí nghiệm trên quy mô lớn. Nhóm dự án nhấn mạnh rằng  tia laser có sẵn cho các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới. Các nhà khoa học quan tâm đến việc sử dụng nó có thể gửi đề xuất của họ để được chấp thuận. 

>>>Thử nghiệm pin làm từ vỏ cua có hiệu suất cao, khả năng tự hủy sinh học

Nguồn sciencealert

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác