Esta semana, los científicos darán los toques finales al sistema láser de pulso ultracorto equivalente a zetavatios (ZEUS) en la Universidad de Michigan, marcando el comienzo de una nueva era en los experimentos con láser de alta potencia, como informó por primera vez Nuevo Atlas.
El dispositivo, promocionado como el sistema láser más potente de Estados Unidos, ayudará a los investigadores en el estudio de una variedad de fenómenos, como la física cuántica, la exploración espacial y la terapia contra el cáncer.
Todo sobre el láser ZEUS
Vale la pena señalar que el láser ZEUS en el Universidad de Michigan servirá como reemplazo para el 0.5-Petavatio Hércules láser, que se utilizó para establecer el récord mundial Guinness del láser enfocado de mayor intensidad en 2008.
ZEUS está diseñado para replicar un haz aproximadamente un millón de veces más potente que su potencia máxima de 3 petavatios apuntando su láser hacia un haz de electrones de alta energía que viaja en la dirección opuesta.
Esta operación a máxima potencia de ZEUS imitará un pulso láser de zetavatios, lo que permitirá a los investigadores estudiar plasmas extremos y explorar la electrodinámica cuántica.
Las pruebas podrían dar como resultado la generación de materia y antimateria que podrían explicar los orígenes de algunos de los fenómenos más fundamentales del cosmos.
“Magnetares, que son estrellas de neutrones con campos magnéticos extremadamente fuertes a su alrededor, y objetos como núcleos galácticos activos rodeados por plasma muy caliente: podemos recrear la microfísica del plasma caliente en campos extremadamente fuertes en el laboratorio”, dijo Louise Willingale, directora asociada de ZEUS. dijo en un comunicado.
Pero no se prevé que ese tipo de operación suceda pronto, ya que las nuevas tecnologías de imágenes de rayos X se estudiarán primero utilizando pulsos láser de baja potencia de 30 teravatios, pero se programan experimentos de 500 teravatios para el otoño local antes de comenzar las operaciones de zetavatios en 2023. que se conoce como el experimento característico de ZEUS.
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Uno de los sistemas láser más potentes
Además de ayudar a los científicos a comprender cómo cambian los materiales en períodos de tiempo muy cortos, se prevé que ZEUS contribuya al desarrollo de tecnologías que mejoren la detección de armas nucleares en el transporte de materiales.
La investigación de la instalación podría dar como resultado aceleradores de partículas más compactos y eficaces que produzcan isótopos radiactivos y haces de protones, acelerando la creación de tratamientos contra el cáncer.
Karl Krushelnick, director del Centro de Ciencia Óptica Ultrarrápida, que alberga a ZEUS, dijo que estaría entre los sistemas láser más potentes del mundo y el láser de mayor potencia máxima de Estados Unidos.
El área objetivo de alta repetición, que realiza pruebas con pulsos láser más frecuentes pero de menor intensidad, es la primera área objetivo del equipo en iniciar la operación del sistema.
Franklin Dollar, graduado de Michigan y actualmente profesor asociado de física y astronomía en la Universidad de California en Irvine, es el primer usuario del instrumento y su grupo está investigando una nueva forma de obtención de imágenes de rayos X.
Utilizarán ZEUS para disparar pulsos de láser infrarrojo hacia un objetivo de gas helio, convirtiendo el gas en plasma. Según los científicos, al acelerar los electrones a alta energía, este plasma crea explosiones de rayos X muy pequeñas a medida que los haces de electrones parpadean.
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