Учені створили найпотужніший у світі лазерний промінь: як це змінить електроніку

Дослідники з Національної прискорювальної лабораторії SLAC розробили нову технологію, яка використовує лазерне формування замість традиційних мікрохвильових полів. Отриманий лазерний електронний промінь, який потужніший за будь-який інший у 5 разів, відкриває нові можливості в астрофізиці, квантових дослідженнях, електроніці та прискорювачах, пише interestingengineering.com.

Вчені застосували лазерну модуляцію до мільярдів електронів у межах перших 10 м прискорювача завдовжки в 1 км. Після цього перед ними постало важливе завдання — акуратно транспортувати пучок, не втрачаючи ретельно сформованої структури перед його стисненням.

За місяці випробувань і вдосконалення техніки команда успішно створила високоенергетичні електронні пучки, які тривають лише кілька фемтосекунд (одна квадрильйонна секунди) і мають пікову потужність на рівні петавата, що приблизно в п'ять разів більше, ніж було можливо раніше.

Ця новаторська технологія пропонує новий інструмент для наукових досліджень. Вона дасть змогу вивчити природні явища точніше, ніж будь-коли раніше. Наприклад, в астрофізиці потужний електронний пучок можна направляти на тверді або газові цілі для імітації ниток, виявлених у зірках. Вчені давно спостерігали ці нитки в космосі, але тепер можуть відтворювати і вивчати їх у контрольованому середовищі.

Інші вчені вже почали використовувати цю технологію для вдосконалення прискорення плазмового кільватерного плазмового поля, що може призвести до створення більш компактних і ефективних прискорювачів частинок.

Також існує потенціал використання цих пучків для створення аттосекундних світлових імпульсів. Ці досягнення можуть зробити революцію в дослідженнях у галузі квантової фізики, хімії і не тільки.

Завдяки цьому прориву експериментальні випробування вдосконалених прискорювачів SLAC (FACET-II) тепер позиціонуються як провідний центр для екстремальних експериментів з електронними пучками.

Раніше ми писали, що лазерна зброя ВМС США отримає функцію ШІ. Очікується, що впровадження ШІ дасть змогу лазерній зброї швидше і точніше оцінювати і нейтралізувати ворожі безпілотники.