أقوى شعاع ليزر في العالم

[إعلان 1]

يمكن لجهاز الليزر الموجود في مركز أبحاث ثاليس الوصول إلى ذروة طاقة تبلغ 10 بيتا وات في وقت قصير جدًا.

يضم مركز الأبحاث أقوى ليزر في العالم. الصورة: وكالة فرانس برس — يضم مركز الأبحاث أقوى ليزر في العالم . الصورة: *وكالة فرانس برس*

في غرفة التحكم بمركز أبحاث في رومانيا، تقوم المهندسة أنطونيا توما بتنشيط شعاع الليزر الأقوى في العالم، والذي يعد بإحداث ثورة في كل شيء من الطب إلى الفضاء. يتم تشغيل آلة الليزر في المركز بالقرب من العاصمة الرومانية بوخارست بواسطة شركة تاليس الفرنسية، باستخدام اختراع حائز على جائزة نوبل، حسبما ذكرت وكالة فرانس برس في 31 مارس. فاز الباحثان جيرارد مورو (فرنسا) ودونا ستريكلاند (كندا) بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2018 لتسخير قوة الليزر لإنشاء أجهزة دقيقة للغاية لجراحة العيون والتطبيقات الصناعية.

في الوسط، أمام جدار مليء بالشاشات التي تعرض أشعة الضوء، قام توما بفحص سلسلة من المؤشرات قبل بدء العد التنازلي. على الجانب الآخر من الزجاج، توجد صفوف طويلة من الصناديق الحمراء والسوداء تحتوي على نظامين ليزريين. إن حجم العمليات في مركز الأبحاث ضخم. يمكن للنظام أن يصل إلى ذروة طاقة تبلغ 10 بيتا وات (البيتا وات هو 10 إلى القوة 15 من الواط) في وقت قصير للغاية من رتبة الفيمتوثانية (الفيمتو ثانية هي واحد على مليون من مليار من الثانية). وقال فرانك ليبرايش، مدير إدارة حلول الليزر في شركة تاليس، إن المهندسين اضطروا إلى تجميع 450 طنًا من المعدات بعناية لتحقيق هذا الأداء الاستثنائي.

واعترف مورو بأنه شعر بالعاطفة بعد الرحلة غير العادية من الولايات المتحدة، حيث عمل لمدة 30 عامًا، لتحويل المشروع إلى حقيقة في أوروبا. نشأ المشروع في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين من مشروع البنية التحتية الأكبر ELI التابع للاتحاد الأوروبي.

بلغت تكلفة بناء المبنى عالي التقنية الذي يضم مركز الأبحاث 350 مليون دولار، معظمها من الاتحاد الأوروبي. وقال تيمز إن هذا هو أكبر استثمار في البحث العلمي في رومانيا. وفي الوقت نفسه، تواصل بلدان مثل فرنسا والصين والولايات المتحدة المضي قدماً في مشاريعها الخاصة لإنتاج ليزر أكثر قوة.

يبحث العلماء دائمًا عن طرق لإنشاء ليزر أكثر قوة. ولكن في منتصف ثمانينيات القرن العشرين، واجهوا عقبة منعتهم من زيادة الطاقة دون المساس بقدرة تضخيم شعاع الضوء. وفي تلك اللحظة اخترع مورو وستريك لاند، تلميذه في ذلك الوقت، تقنية تسمى تضخيم النبضات المترددة (CPA)، والتي زادت من الطاقة وعززت الصوت بشكل آمن.

تعمل هذه التقنية عن طريق تمديد نبضة ليزر قصيرة للغاية، ثم تضخيمها وضغطها مرة أخرى، مما يؤدي إلى إنشاء أقصر وأقوى نبضة ليزر في العالم. لقد تم استخدام CPA بالفعل في جراحة العيون، ولكن يمكن أن يمهد الطريق أمام العلماء لمواصلة دفع حدود تكنولوجيا الليزر. وأضاف مورو "سنستخدم هذا النوع من النبضات فائقة القوة لصنع مسرعات جسيمات أكثر إحكاما وأقل تكلفة" لتدمير الخلايا السرطانية.

وتشمل التطبيقات المحتملة الأخرى التخلص من النفايات المشعة عن طريق تقليل مدة النشاط الإشعاعي أو تنظيف الحطام المتراكم في الفضاء. بالنسبة لمورو فإن القرن الماضي كان قرن الإلكترونات، والقرن الحادي والعشرين هو عصر الليزر.

آن كانج (وفقًا لـ AFP/Phys.org )

[إعلان 2]
رابط المصدر