Недавно построенный объект Мичиганского университета, в котором установят самый мощный лазер в США, на этой неделе проводит свой первый эксперимент.
Эксперимент в ZEUS проведут исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине. ZEUS — сокращенно от Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser system, или зетаватт-эквивалентная лазерная система сверхкоротких импульсов. Инженеры отправились в Анн-Арбор в рамках изучения чрезвычайно интенсивных взаимодействий света и материи и того, как такие взаимодействия можно использовать для уменьшения ускорителей частиц.
На пике своей мощности ZEUS будет лазером мощностью 3 петаватт. Напоним, петаватт (petawatt) — единица измерения мощности, кратная производной единице измерения мощности в системе СИ ватту. 1 петаватт = 1015 ватт.
Лазерная система сверхкоротких импульсов ZEUS будет исследовать физику квантовой Вселенной, а также космического пространства. Как ожидается, она также пригодится в медицине, электронике и вопросах национальной безопасности.
Согласно проекту, ZEUS станет лазером с самой высокой пиковой мощностью в США и одной из самых мощных лазерных систем в мире. Скоро инженеры используют его для отправки импульсов инфракрасного лазера в газовую мишень из гелия, превращая ее в плазму. Она, в свою очередь, ускоряет электроны до высоких энергий. Затем эти электронные пучки раскачиваются, создавая очень компактные импульсы рентгеновского излучения.
В ходе первого запуска команда ZEUS начнет с мощности 30 тераватт (30 трл ватт), что составляет около 3% от текущих самых мощных лазеров в США и 1% от возможной максимальной мощности ZEUS. Поздней осенью стартует еще один запуск, на этот раз на 500 тераватт. Предположительно, сам лазер начнут использовать в 2023 году.
В ходе эксперимента инженеры используют лазер для генерации пучка высокоскоростных электронов. Помимо исследования основ нашего понимания квантовой вселенной, ZEUS позволит ученым узнать, что происходит внутри некоторых из самых экстремальных объектов в космосе.
Читать далее:
Космический самолет доставит грузы на МКС и приземлится в обычном «аэропорту»
В ранней Вселенной нашли рой галактик, вращающихся вокруг одной гиперяркой
Физики объяснили «космическую нестыковку» Хокинга: как это изменит науку
На обложке: (слева направо) инженер Лорен Вайнберг, научный сотрудник Джон Нис и инженер-исследователь Галина Калинченко во время работы над лазером ZEUS на лазерной установке NSF ZEUS в Мичиганской инженерной лаборатории. Авторы и права: Марчин Щепански, Michigan Engineering