Китайська провінція тиждень прожила виключно на альтернативній енергії
7 Липня , 2017
Швидка допомога Aim — автоматична зі штучним інтелектом на борту
7 Липня , 2017

Diocles – лазер, що виробляє імпульси, у мільярд разів яскравіші, ніж світло Сонця

Дослідники з лабораторії Extreme Light Laboratory університету Небраски-Лінкольн провели ряд експериментів, в ході яких використовувався імпульс світла, яскравість якого в мільярд разів перевищує яскравість Сонця, сфокусований в одній точці простору. Джерелом цього імпульсу була лазерна установка під назвою Diocles, розміром з кімнату, пікова вихідна потужність якої перевищує сумарну потужність всіх електростанцій на земній кулі і становить 100 ТВт (терават) при частоті проходження імпульсів 10 Гц.
“Лазер Diocles видає пікову потужність, еквівалентну потужності трильйону звичайних електричних лампочок розжарювання. Але ця вся потужність сконцентрована в дуже короткому проміжку часу, менше, ніж в одну трильйонну частку секунди” – розповідає Дональд Амстедтер (Donald Umstadter), керівник лабораторії, – “Ми концентруємо всю цю енергію в точці простору, розміром одну мільйонну частку метра, і це все разом дає нам рекордний рівень яскравості світла”.
В даному експерименті вся енергія світла лазерних імпульсів була націлена на потік електронів, а вчені спостерігали за тим, як фотони світла ведуть себе, вдаряючись об окремі електрони. Виявилось, що при такому високому рівні яскравості фотони й електрони поводяться вельми своєрідно. Високоенергетичне освітлення вибиває електрони із загального потоку, змушує їх коливатись, і це визначає особливі форми розсіювання світла такими електронами.
У деяких випадках, коли кількість фотонів, що вдаряються в один електрон одночасно, перевищує тисячу, відбите світло набуває форму вісімки, а фотони відбитого світла мають різні довжини хвиль, фази та інші параметри. Дане явище вже не раз фігурує в різних теоріях, але до останнього часу його ніколи не вдавалося відтворити навіть в лабораторних умовах.
Формы отражения фотонов электронами
При освітленні об’єктів надяскравим світлом лазера Diocles вчені можуть бачити ті речі, які в іншому випадку невидимі для людського ока. “Світло, що відбивається під різними кутами, має різні кольори, які залежать від інтенсивності вихідного освітлення, воно являє собою дивовижне явище” – розповідає Дональд Амстедтер, – “Це все служить доказом того, що в умовах надяскравого освітлення електрони коливаються майже зі швидкістю світла. При цьому, природа цих коливань кардинально відрізняється від їх коливань під впливом світла нормального рівня освітленості”
Більшість додаткових фотонів, відображених електронами, перетворюються в фотони рентгенівського діапазону. І цей ефект можна використовувати на практиці для отримання тривимірних зображень з безпрецедентно високою роздільною здатністю. Потужності одержуваного рентгенівського випромінювання достатньо для проникнення на велику глибину в щільні матеріали, наприклад, це випромінювання “прошиває” метровий шар сталі.
“Подібне розсіювання надяскравого світла відбувається природним чином в космосі, наприклад, під час вибухів наднових” – розповідає Дональд Амстедтер, – “І тепер у астрономів є можливість вивчення такого явища в нашій лабораторії”.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline