Amerykańskie SLAC National Acceleration Lab ma nowy laser. Ten wielki kawał maszynerii, we współpracy z Linac Coherent Light Source można wykorzystać do naprawdę niesamowitych rzeczy. 200 terawatów mocy mówi samo za siebie. Podobnie ciśnienie rzędu niemal 14 milionów megapaskali (1.4 tysiąca ton na milimetr kwadratowy).

Kto potrzebuje takiego sprzętu? Na przykład ktoś, kto chce symulować warunki występujące we wnętrzu jądra Saturna.

Jak twierdzi naukowiec ze SLAC (niegdyś Stanford Linear Accelerator Center), Eduardo Granados, do przeprowadzenia eksperymentów tego typu potrzeba naprawdę wysokich ciśnień – gazy przechodzą z fazy ciekłej do stałej. Ciśnienie jest natomiast proporcjonalne do intensywności wiązki światła lasera.

Innymi słowy, laser zdolny do wytworzenia wysokiego ciśnienia jest stosowany do symulowania środowisk i sytuacji, w których występuje wysokie ciśnienie [potrzebne źródło]. Może pracować z cząstkami różnego rodzaju – fotonami, neutronami, elektronami, protonami – by otrzymać różnego typu rezultaty. Niektóre eksperymenty mogą wydawać się szczególnie kuriozalnie – na przykład w ramach jednego z nich stworzono miniaturowy model Ziemi i za pomocą lasera symulowano uderzenia asteroid. Maszyna posłużyła również do bardziej przyziemnych celów, na przykład badania medycznych zastosowań wiązek protonów, czy modelowania ziemskich zjawisk atmosferycznych.

Sprzęt wykorzystano również do testowania (we współpracy z grupą Los Alamos),  jak niektóre materiały zachowują się podczas eksplozji – jak się okazuje, w znacznie inny sposób niż normalnie. Przykładowo, metal (znany z tego, że jego opór właściwy zmniejsza się wraz z temperaturą), w warunkach ekstremalnego gorąca staje się izolatorem. Badania tego typu mogą posłużyć również do projektowania lepszych kadłubów rakiet kosmicznych – pozwalają bowiem zrozumieć, jak zachowuje się obiekt wchodzący z olbrzymią prędkością w atmosferę ziemską.

Laser o tak wielkiej mocy może znaleźć pewne zastosowania również poza laboratorium. Urządzeniem interesuje się przemysł lotniczy – jak się okazuje, LCLS może zostać zastosowany do naprawy starych wirników turbin (których zastępowanie jest bardzo drogie) poprzez usuwanie mikro-niedoskonałości ze struktury elementu. Rolls-Royce wyraził zainteresowanie na temat przydatności lasera do projektowania części.

Co ciekawe, to dopiero początek – LCLS stanowi swego rodzaju pierwszy, próbny krok tej technologii. SLAC planuje zbudować znacznie większe urządzenia. Następna generacja ma być 10-20 razy potężniejsza i pewnego dnia posłuży do badania fenomenów grawitacyjnych – być może nawet do tworzenia sztucznych czarnych dziur.

[źródło i grafika: popularmechanics.com]

Kolejny artykuł znajdziesz poniżej