ลำแสงเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลก

โรมาเนีย เครื่องเลเซอร์ซึ่งตั้งอยู่ที่ศูนย์วิจัย Thales สามารถสร้างพลังงานสูงสุดได้ 10 เพตาวัตต์ภายในเวลาอันสั้นมาก

ศูนย์วิจัยแห่งนี้เป็นที่ตั้งของเลเซอร์ที่มีพลังมากที่สุดในโลก ภาพ : เอเอฟพี — ศูนย์วิจัยแห่งนี้เป็นที่ตั้งของเลเซอร์ที่มีพลังมากที่สุดในโลก ภาพ : *เอเอฟพี*

ในห้องควบคุมของศูนย์วิจัยในโรมาเนีย วิศวกรแอนโทเนีย โทมา เปิดใช้งานลำแสงเลเซอร์ที่มีพลังมากที่สุดในโลก ซึ่งคาดว่าจะปฏิวัติทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่ การแพทย์ จนถึงอวกาศ เครื่องเลเซอร์ที่ศูนย์ใกล้กรุงบูคาเรสต์ เมืองหลวงของโรมาเนีย ดำเนินการโดยบริษัท Thales ของฝรั่งเศส โดยใช้สิ่งประดิษฐ์ที่ได้รับรางวัลโนเบล สำนัก ข่าว AFP รายงานเมื่อวันที่ 31 มีนาคม นักวิจัย Gerard Mourou (ฝรั่งเศส) และ Donna Strickland (แคนาดา) ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2018 จากการนำพลังของเลเซอร์มาใช้สร้างอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการผ่าตัดดวงตาและการใช้งานในอุตสาหกรรม

ตรงกลางด้านหน้าของกำแพงที่เต็มไปด้วยจอแสดงลำแสง โทมะตรวจสอบชุดตัวบ่งชี้ก่อนจะเริ่มนับถอยหลัง อีกด้านหนึ่งของกระจกมีกล่องสีแดงและสีดำเรียงกันเป็นแถวยาวซึ่งบรรจุระบบเลเซอร์สองระบบ ขนาดการปฏิบัติการของศูนย์วิจัยมีขนาดใหญ่มาก ระบบสามารถบรรลุพลังงานสูงสุดที่ 10 เพตะวัตต์ (เพตะวัตต์เท่ากับ 10 ยกกำลัง 15 ของ 1 วัตต์) ในเวลาอันสั้นในระดับเฟมโตวินาที (เฟมโตวินาทีเท่ากับหนึ่งในล้านของหนึ่งในพันล้านวินาที) วิศวกรต้องประกอบอุปกรณ์หนัก 450 ตันอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมนี้ ตามที่ Franck Leibreich ผู้อำนวยการฝ่ายบริหารโซลูชันเลเซอร์ของ Thales กล่าว

มูรู ยอมรับว่าเขารู้สึกตื้นตันใจหลังจากการเดินทางอันแสนพิเศษจากสหรัฐอเมริกา ซึ่งเขาทำงานอยู่เป็นเวลา 30 ปี เพื่อทำให้โครงการนี้กลายเป็นความจริงในยุโรป โครงการนี้เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษปี 2000 จากโครงการโครงสร้างพื้นฐาน ELI ของสหภาพยุโรป

อาคารไฮเทคซึ่งเป็นที่ตั้งของศูนย์วิจัยมีค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง 350 ล้านดอลลาร์ โดยส่วนใหญ่ได้รับจากสหภาพยุโรป เทมส์กล่าวว่านี่คือการลงทุนด้านการวิจัย ทางวิทยาศาสตร์ ครั้งใหญ่ที่สุดในโรมาเนีย ในขณะเดียวกัน ประเทศต่างๆ รวมถึงฝรั่งเศส จีน และสหรัฐอเมริกา กำลังผลักดันโครงการของตนเองเพื่อผลิตเลเซอร์ที่มีพลังทำลายล้างสูงยิ่งขึ้น

นักวิทยาศาสตร์มักมองหาวิธีสร้างเลเซอร์ที่มีพลังทำลายล้างสูงอยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 พวกเขาเจออุปสรรคที่ทำให้ไม่สามารถเพิ่มกำลังไฟได้โดยไม่กระทบต่อการขยายของลำแสง นั่นคือเมื่อ Mourou และ Strickland ซึ่งเป็นลูกศิษย์ของเขาในขณะนั้น ได้ประดิษฐ์เทคนิคที่เรียกว่า Chirped-Pulse Amplification (CPA) ซึ่งช่วยเพิ่มพลังงานและขยายสัญญาณได้อย่างปลอดภัย

เทคนิคนี้ทำงานโดยการยืดพัลส์เลเซอร์ที่สั้นมาก ขยายและบีบอัดอีกครั้ง สร้างพัลส์เลเซอร์ที่สั้นที่สุดและทรงพลังที่สุดในโลก CPA ถูกนำมาใช้ในศัลยกรรมดวงตาแล้ว แต่อาจเป็นการปูทางให้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาขอบเขตของเทคโนโลยีเลเซอร์ต่อไปได้ “เราจะใช้พัลส์ที่มีประสิทธิภาพพิเศษนี้เพื่อสร้างเครื่องเร่งอนุภาคที่มีขนาดกะทัดรัดและราคาถูกยิ่งขึ้นเพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง” มูรูกล่าว

การประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพอื่น ๆ ได้แก่ การกำจัดขยะกัมมันตรังสีโดยลดระยะเวลาของกิจกรรมกัมมันตรังสีหรือการทำความสะอาดเศษซากที่สะสมอยู่ในอวกาศ สำหรับ Mourou ศตวรรษที่แล้วเป็นของอิเล็กตรอน และศตวรรษที่ 21 เป็นยุคของเลเซอร์

อัน คัง (ตามรายงานของ AFP/Phys.org )

ลิงค์ที่มา