أقوى شعاع ليزر في العالم.

في رومانيا، يمكن لجهاز ليزر موجود في مركز أبحاث تاليس أن يصل إلى ذروة طاقة تبلغ 10 بيتاواط لفترة قصيرة جدًا من الزمن.

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، فعّلت المهندسة أنطونيا توما أقوى شعاع ليزر في العالم، واعدةً بإحداث ثورة في مجالاتٍ تتراوح بين الطب والفضاء. وذكرت وكالة فرانس برس في 31 مارس/آذار أن جهاز الليزر في المركز، الواقع قرب العاصمة الرومانية بوخارست، تشغله شركة تاليس الفرنسية، ويعتمد على اختراع حائز على جائزة نوبل. وكان الباحثان جيرار مورو (فرنسا) ودونا ستريكلاند (كندا) قد فازا بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2018 لتسخيرهما قوة الليزر في ابتكار أجهزة بالغة الدقة لجراحة العيون والتطبيقات الصناعية.

في المركز، أمام جدار مغطى بشاشات عرض شعاعية، يتفقد توما سلسلة من أجهزة المؤشر قبل بدء العد التنازلي. على الجانب الآخر من الزجاج، تحتوي صفوف طويلة من الصناديق الحمراء والسوداء على نظامي ليزر. حجم العمليات في مركز الأبحاث هائل. يمكن للنظام أن يصل إلى ذروة طاقة تبلغ 10 بيتاواط (البيتاواط الواحد يساوي 10 أس 15 واط) لفترة زمنية قصيرة للغاية تبلغ فيمتوثانية (الفيمتوثانية الواحدة تساوي جزءًا من كوادريليون من الثانية). وقد اضطر المهندسون إلى تركيب 450 طنًا من المعدات بعناية فائقة لتحقيق هذا الأداء الاستثنائي، وفقًا لفرانك ليبرايش، المدير الإداري لحلول الليزر في شركة تاليس.

أقرّ مورو بأنه تأثر بشدة بالرحلة الاستثنائية من الولايات المتحدة، حيث عمل لمدة 30 عامًا، لإنجاز المشروع في أوروبا. وقد انبثق المشروع في العقد الأول من الألفية الثانية من مشروع البنية التحتية الأوسع نطاقًا التابع للاتحاد الأوروبي (ELI).

بلغت تكلفة بناء المبنى عالي التقنية، الذي يضم مركز الأبحاث، 350 مليون دولار، بتمويل رئيسي من الاتحاد الأوروبي. وذكرت صحيفة "تايمز" أن هذا أكبر استثمار في البحث العلمي في رومانيا. وفي الوقت نفسه، تسعى دول أخرى، من بينها فرنسا والصين والولايات المتحدة، إلى تطوير مشاريعها الخاصة لإنتاج ليزرات أكثر قوة.

لطالما سعى العلماء إلى ابتكار ليزرات أكثر قوة. إلا أنهم واجهوا في منتصف ثمانينيات القرن الماضي عقبةً: لم يتمكنوا من زيادة الطاقة دون المساس بتضخيم الشعاع. حينها ابتكر مورو وطالبه آنذاك، ستريكلاند، تقنية تُعرف باسم تضخيم النبضات المُعدَّلة التردد (CPA)، والتي أتاحت الحصول على طاقة وتضخيم آمنين.

تعتمد هذه التقنية على تمديد نبضة ليزر فائقة القصر، وتضخيمها، ثم ضغطها مرة أخرى، مما يُنتج أقصر نبضة ليزر وأكثرها قوة في العالم. وقد طُبقت تقنية تضخيم النبضات المضغوطة (CPA) بالفعل في جراحة العيون، ولكنها قد تُمهد الطريق أمام العلماء لتوسيع آفاق تكنولوجيا الليزر. وقال مورو: "سنستخدم هذه النبضة فائقة القوة لإنتاج مُسرّعات جسيمات أصغر حجمًا وأقل تكلفة" لتدمير الخلايا السرطانية.

تشمل التطبيقات المحتملة الأخرى معالجة النفايات المشعة عن طريق تقليل عمرها الإشعاعي أو تنظيف الحطام الفضائي. بالنسبة لمورو، كان القرن الماضي عصر الإلكترونات، بينما القرن الحادي والعشرون هو عصر الليزر.

آن خانغ (بحسب وكالة فرانس برس/موقع Phys.org )

رابط المصدر