به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندانی از بریتانیا و آلمان روشی ابداع کردهاند که به ما امکان میدهد برای اولین بار ببینیم یکی از قدرتمندترین پالسهای لیزر در جهان چه شکلی است - و همه اینها را به صورت بلادرنگ مشاهده کنیم. این کشف میتواند به ایجاد منابع انرژی جدید و بهبود لیزرهای آینده کمک کند. این کار در مجله Nature Photonics (NP) منتشر شده است.
اینها لیزرهای فوق العاده شدیدی هستند، آنقدر قدرتمند که میتوانند ذرات را در کسری از ثانیه به سرعتهای نزدیک به نور برسانند. چنین لیزرهایی در آزمایشهای علمی پیشرفته، از جمله تلاش برای بازتولید همجوشی حرارتی هستهای کنترلشده، یک منبع انرژی بالقوه پایانناپذیر و پاک، استفاده میشوند.
تاکنون، دانشمندان قادر به اندازهگیری دقیق شکل و رفتار این لیزرها نبودهاند: پالسهای آنها بسیار کوتاه و ساختارشان پیچیده است. برای به دست آوردن تصویر کامل، آنها مجبور بودند صدها بار شلیک لیزر را تکرار کنند و دادهها را به صورت تکهتکه جمعآوری کنند. روش جدیدی به نام RAVEN میتواند تمام اطلاعات را در یک پالس واحد - مانند گرفتن "عکس" از فلاش با میلیاردها جزئیات - به دست آورد.
سانی هاوارد، نویسندهی این مطالعه، گفت: «برای اولین بار، ما توانستهایم کل ساختار یک پالس لیزر قدرتمند را در زمان واقعی ببینیم. این به ما کمک میکند تا نحوهی برهمکنش آن با ماده را درک کنیم و دقت آزمایشها را بهبود بخشیم.»
این روش قبلاً در یک مرکز لیزر قدرتمند در آلمان آزمایش شده است. دانشمندان اعوجاجهای کوچکی را در موج لیزر کشف کردهاند که قبلاً تشخیص آنها غیرممکن بود. چنین بیدقتیهایی میتواند اثربخشی آزمایشهای علمی را کاهش دهد و به عنوان مثال، در تمرکز دقیق لیزر در تأسیسات همجوشی هستهای اختلال ایجاد کند.
با RAVEN، محققان اکنون میتوانند تجهیزات را در حین کار تنظیم کنند و حتی از لیزرهای نادر و قدرتمندی که فقط هر چند دقیقه یا چند ساعت یک بار "پرتاب" میشوند، حداکثر تأثیر را به دست آورند.
دانشمندان امیدوارند که روش آنها به سرعت بخشیدن به توسعه فناوریها برای دستیابی به انرژی آینده، از جمله انرژی گرماهستهای، کمک کند. همچنین در تحقیق در مورد حالتهای جدید ماده، شتاب دادن به ذرات و حتی آزمایش قوانین اساسی فیزیک مفید خواهد بود.
هاوارد افزود: «روش ما مانند تلاش برای دیدن یک موشک در حال پرواز در فریمهای جداگانه است، اما اکنون میتوانیم کل آن را در ویدیوی حرکت آهسته ببینیم.»