Когда 1 световой импульс ярче всех электростанций мира: лазер ZEUS поставил рекорд, от которого мурашки
NewsMakerДва петаватта за квинтиллионную долю секунды? Пффф…
В Мичиганском университете физики достигли феноменального результата: созданный ими комплекс ZEUS генерирует импульс света, превосходящий по мощности суммарное энергопотребление планеты в сто раз. За ничтожно малый промежуток — 25 квинтиллионных долей секунды — система выдаёт два петаватта энергии, установив новый рекорд среди подобных разработок в США.
Научный комплекс, занимающий пространство, сопоставимое со школьным спортзалом, функционирует в стенах Центра сверхбыстрой оптической науки имени Жерара Муру. Для защиты от радиационного излучения помещение окружают массивные бетонные стены толщиной 60 сантиметров. ZEUS пришёл на смену предыдущей системе HERCULES, чей максимальный показатель не превышал 300 тераватт.
В основе технологии лежит особый кристалл, созданный из сочетания титана и сапфира — именно через него проходит световой поток, набирая колоссальную энергию. Инженеры разработали инновационную конфигурацию с увеличенной газовой камерой, наполненной гелием. Когда сверхмощный импульс сталкивается с газовой средой, формируется плазма — состояние вещества, в котором свободные электроны смешиваются с ионами. Частицы ускоряются до невероятных скоростей, двигаясь по следу светового пучка. Специалисты именуют этот феномен ускорением в кильватерном поле. Расширенное пространство разреженной газовой среды позволяет электронам достигать небывалых показателей скорости.
Преодоление рубежа в два петаватта открывает путь к ключевому эксперименту, намеченному до конца текущего года. Учёные планируют направить разогнанные электроны навстречу световому импульсу. Энергия пучка достигнет трёх петаватт, что сравнимо с зеттаваттным масштабом — это обстоятельство определило название проекта ZEUS (Zettawatt Equivalent Ultrashort laser pulse System).
На возведение экспериментального комплекса Национальный научный фонд США выделил бюджет в 16 миллионов долларов. Доступ к оборудованию открыт для исследовательских коллективов со всей страны. Первопроходцем стала группа профессора Франклина Доллара из Калифорнийского университета. Физики стремятся получить потоки частиц, не уступающие по характеристикам гигантским ускорителям протяжённостью в сотни метров. Согласно прогнозам, энергетический потенциал превзойдёт прежние достижения ZEUS в 5-10 раз.
В ходе работы над докторской диссертацией Доллар применил предшествующую версию аппаратуры для создания рентгеновского изображения стрекозы. Эксперимент продемонстрировал перспективность квазилазерных рентгеновских импульсов для безопасной визуализации мягких тканей. Руководитель программы в отделении физики Национального научного фонда Вячеслав Лукин отмечает: фундаментальные исследования с применением ZEUS способны революционизировать методы медицинской диагностики и терапии онкологических заболеваний.
Директор Центра сверхбыстрой оптической науки Карл Крушельник подчеркнул эпохальное значение достижения — американские исследователи впервые получили возможность проводить опыты в неизведанных областях науки о сильных полях. Потенциал применения охватывает медицину, материаловедение, астрофизику, изучение плазмы, квантовую механику и сферу национальной безопасности.
При сниженных параметрах в один петаватт научный комплекс уже принял множество специалистов из разных стран. В обозримом будущем пальму первенства может перехватить британский проект Vulcan 20-20. Создатели утверждают, что яркость светового потока их разработки превысит интенсивность солнечного излучения в квадриллион квадриллионов раз.
В Мичиганском университете физики достигли феноменального результата: созданный ими комплекс ZEUS генерирует импульс света, превосходящий по мощности суммарное энергопотребление планеты в сто раз. За ничтожно малый промежуток — 25 квинтиллионных долей секунды — система выдаёт два петаватта энергии, установив новый рекорд среди подобных разработок в США.
Научный комплекс, занимающий пространство, сопоставимое со школьным спортзалом, функционирует в стенах Центра сверхбыстрой оптической науки имени Жерара Муру. Для защиты от радиационного излучения помещение окружают массивные бетонные стены толщиной 60 сантиметров. ZEUS пришёл на смену предыдущей системе HERCULES, чей максимальный показатель не превышал 300 тераватт.
В основе технологии лежит особый кристалл, созданный из сочетания титана и сапфира — именно через него проходит световой поток, набирая колоссальную энергию. Инженеры разработали инновационную конфигурацию с увеличенной газовой камерой, наполненной гелием. Когда сверхмощный импульс сталкивается с газовой средой, формируется плазма — состояние вещества, в котором свободные электроны смешиваются с ионами. Частицы ускоряются до невероятных скоростей, двигаясь по следу светового пучка. Специалисты именуют этот феномен ускорением в кильватерном поле. Расширенное пространство разреженной газовой среды позволяет электронам достигать небывалых показателей скорости.
Преодоление рубежа в два петаватта открывает путь к ключевому эксперименту, намеченному до конца текущего года. Учёные планируют направить разогнанные электроны навстречу световому импульсу. Энергия пучка достигнет трёх петаватт, что сравнимо с зеттаваттным масштабом — это обстоятельство определило название проекта ZEUS (Zettawatt Equivalent Ultrashort laser pulse System).
На возведение экспериментального комплекса Национальный научный фонд США выделил бюджет в 16 миллионов долларов. Доступ к оборудованию открыт для исследовательских коллективов со всей страны. Первопроходцем стала группа профессора Франклина Доллара из Калифорнийского университета. Физики стремятся получить потоки частиц, не уступающие по характеристикам гигантским ускорителям протяжённостью в сотни метров. Согласно прогнозам, энергетический потенциал превзойдёт прежние достижения ZEUS в 5-10 раз.
В ходе работы над докторской диссертацией Доллар применил предшествующую версию аппаратуры для создания рентгеновского изображения стрекозы. Эксперимент продемонстрировал перспективность квазилазерных рентгеновских импульсов для безопасной визуализации мягких тканей. Руководитель программы в отделении физики Национального научного фонда Вячеслав Лукин отмечает: фундаментальные исследования с применением ZEUS способны революционизировать методы медицинской диагностики и терапии онкологических заболеваний.
Директор Центра сверхбыстрой оптической науки Карл Крушельник подчеркнул эпохальное значение достижения — американские исследователи впервые получили возможность проводить опыты в неизведанных областях науки о сильных полях. Потенциал применения охватывает медицину, материаловедение, астрофизику, изучение плазмы, квантовую механику и сферу национальной безопасности.
При сниженных параметрах в один петаватт научный комплекс уже принял множество специалистов из разных стран. В обозримом будущем пальму первенства может перехватить британский проект Vulcan 20-20. Создатели утверждают, что яркость светового потока их разработки превысит интенсивность солнечного излучения в квадриллион квадриллионов раз.