Cel mai nou sistem laser al Universității din Michigan, ZEUS, a atins o putere de 2 petawați, depășind consumul global de energie electrică de peste 100 de ori, pentru o perioadă extrem de scurtă.
Universitatea din Michigan a anunțat că sistemul laser ZEUS, cel mai modern și avansat din SUA, a atins pentru prima dată o putere de 2 petawați – 2 milioane de miliarde de wați. Această performanță, remarcată și de publicații științifice, reprezintă un record.
Un nou record în fizica experimentală americană
Această valoare record depășește de peste 100 de ori consumul electric global. Totuși, impulsul laser a durat doar o perioadă extrem de scurtă, echivalentă cu 25 de quintilionimi de secundă.
ZEUS reprezintă o evoluție majoră față de predecesorul său, sistemul HERCULES, care se limita la 300 de terawați. În experimentul inițial, un impuls laser a fost direcționat către o cameră umplută cu heliu, generând plasmă prin îndepărtarea electronilor de către atomi.
Acest proces a produs accelerații de tip wakefield care au permis electronilor să atingă viteze extreme.
Teste ulterioare și mai complexe
Experimentul recent constituie doar o etapă pregătitoare pentru un test mai amplu, programat pentru sfârșitul anului. Acesta va implica ciocnirea electronilor accelerați cu un al doilea fascicul laser, în direcție opusă.
Interacțiunea rezultată va crea un efect similar cu un laser cu putere echivalentă cu un zettawatt (1.000.000.000.000.000.000.000 wați) – motiv pentru denumirea sistemului.
Pentru a preveni deteriorarea sistemului, energia impulsului este răspândită temporar prin utilizarea unor grilaje de difracție, reducând puterea instantanee până la momentul concentrării în punctul țintă.
Aplicații științifice și tehnologice diverse
Cercetările cu ZEUS pot deschide noi căi în imaginistica țesuturilor moi și pot duce la metode inovatoare de tratament al cancerului, conform declarațiilor reprezentanților unor instituții de cercetare.
În plus, sistemul poate simula fenomene cosmice complexe, precum jeturile de pozitroni din găurile negre sau exploziile de raze gamma.
”ZEUS nu este pur și simplu un sistem laser puternic, oferind flexibilitate experimentală prin segmentarea fasciculului luminos.”, a declarat Franklin Dollar, profesor la UC Irvine și coordonator al primului test de 2 petawați.
Cu un cost de doar 16 milioane de dolari, ZEUS se prezintă ca un accelerator de particule compact și eficient, comparativ cu instalații mult mai mari. În acest fel, Statele Unite își reafirmă prezența competitivă pe scena internațională a laserelor de mare putere, după o perioadă de stagnare.