Einer Forschungsgruppe in Shanghai ist ein technologischer Durchbruch gelungen, der die Entwicklung des leistungsstärksten Lasers der Welt ermöglichen wird. Der Durchbruch bedeutet, dass sie in etwa zwei Jahren einen 100-Petawatt-Schuss machen könnten, sagte ein an dem Projekt beteiligter Wissenschaftler am Dienstag der South China Morning Post. Dieser einzelne Impuls wird 10-mal stärker sein als alle Stromnetze der Welt zusammen. Wissenschaftler erwarten, dass ein solch starker Impuls es ermöglichen wird, Materie mit unbekannten Eigenschaften aus „dem Nichts“ zu synthetisieren.
Chinesischen Quellen zufolge verfügt das Shanghai Institute of Optics and Precision Mechanics nun über einen 10-Petawatt-Laser. Eine kürzlich von Wissenschaftlern gemachte Entdeckung ermöglicht es, die Leistung des Laserpulses um das Zehnfache zu erhöhen - bis zu 10 Petawatt. Dabei hilft die von den Chinesen vorgeschlagene Methode der Aufspaltung des Strahls in ein Farbspektrum mit anschließender Verstärkung jeder einzelnen Wellenlänge und anschließendem „Zusammenbau“ zu einem leistungsstarken Strahl.
Traditionell wurde ein leistungsstarker Laserstrahl aus mehreren Strahlen geringerer Leistung zusammengesetzt. Dies liegt daran, dass fokussierende und reflektierende Geräte - Linsen, Prismen, Spiegel - den extremsten Energieschocks (Temperaturen) nicht standhalten können. Ursprünglich schlug das Shanghai-Projekt Station of Extreme Light vor, 4 Laser zu verwenden, um eine neue Rekordpulsleistung zu erreichen. Die Entdeckung der Möglichkeit, den Strahl mit einem Beugungsgitter in mehrere spektrale Komponenten aufzuteilen, mit anschließender Verstärkung jeder von ihnen und der endgültigen Zusammenführung zu einem einzigen Strom, ermöglichte es, die Materie auf eine einzige Laserpulsquelle zu reduzieren.
Das neue Verfahren wird die Herstellung eines Lasers mit Rekordleistung erheblich vereinfachen und die Kosten senken, und je einfacher die Installation, desto zuverlässiger sind Einstellung und Betrieb. Wissenschaftler versprechen, dass SEL im Jahr 2023 in Betrieb gehen und sowohl neue Entdeckungen in der Grundlagenphysik ermöglichen als auch bei der Suche nach neuen Materialien, neuen Medikamenten usw. helfen wird.
Es sei daran erinnert, dass Wissenschaftlern aus Südkorea nun der leistungsstärkste Laser der Welt zur Verfügung steht. Leider gibt es noch keine vergleichbaren Daten zum chinesischen Projekt „Station of Extreme Light“, sodass ein direkter Vergleich der chinesischen und südkoreanischen Installationen nicht möglich ist.
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