Derzeit der stärkste laserpointer
Wissenschaftler haben Geräte entwickelt, die ähnlich Schallwellen entlang ihrer Kanten lenken, aber Forscher diskutierten darüber, ob die gleiche Art von Kontrolle über die in Lasern erzeugten Lichtteilchen ausgeübt werden könnte (SN: 5/2/15, S. 9). Dieses neue Laserdesign setzt die Debatte in Gang.
Um den Laserpointer grün einzuschalten, geben die Forscher Licht oder elektrische Energie in die Außenringe des Gitters, die diese Energie in das Licht des Lasers umwandeln. Die Ringe sind durch rennbahnförmige Schlaufen miteinander verbunden, die genau positioniert sind, um diese Lichtteilchen entlang eines Einwegpfades zu lenken. Während nur die äußeren Ringe das Laserlicht durchlassen, wird das gesamte Gitter der Ringe benötigt, um die Photonen zu steuern, sagt Boubacar Kante, ein Elektro- und Computeringenieur an der Universität von Kalifornien, San Diego, der nicht an der Arbeit beteiligt war.
Die Lichter in Shanghai verdunkeln sich jedoch nicht jedes Mal, wenn der laserpointer blau zündet. Obwohl die Pulse außerordentlich stark sind, sind sie auch infinitesimal kurz und dauern weniger als eine Billionstelsekunde. Die Forscher verbessern jetzt ihren Laser und hoffen, ihre eigene Aufzeichnung bis zum Ende dieses Jahres mit einem 10-PW-Schuss zu schlagen, der mehr als 1000 Mal die Macht aller elektrischen Netze der Welt zusammen verpacken würde.
Die Ambitionen der Gruppe enden hier nicht. In diesem Jahr wollen Li und Kollegen mit dem Bau eines 100-PW-Lasers beginnen, der als “Station of Extreme Light” (SEL) bekannt ist. Bis zum Jahr 2023 könnte es Impulse in eine Kammer mit einer Tiefe von 20 Metern werfen, die den Zielen extreme Temperatur- und Druckwerte aussetzt, die normalerweise auf der Erde nicht zu finden sind – ein Segen für Astrophysiker und Materialwissenschaftler gleichermaßen. Der Laser könnte auch Demonstrationen eines neuen Weges zur Beschleunigung von Teilchen für den Einsatz in der Medizin und der Hochenergiephysik antreiben.
Mit einem Laserstrahl, der eine Billiarde Mal heller ist als die Sonne, haben die Physiker zum ersten Mal Elektronen gestoppt, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen. Als Wissenschaftler einen “ultra-intensiven Laser” auf einen anderen hochenergetischen Elektronenstrahl schossen, ließen sie die Elektronen so heftig zittern, dass sie tatsächlich langsamer wurden – ein Prozess, der die Quantenphysik zur Erklärung brauchte.
“Im Wesentlichen müssen Sie einen Laserstrahl, der so groß ist wie ein Blatt Papier im A4-Format, auf ein paar Mikrometer genau fokussieren und ihn mit einer Elektronenröhre in Mikrometergröße treffen, die sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt.”
