Vedci z Národného laboratória urýchľovačov SLAC (Stanfordské centrum lineárnych urýchľovačov) sa podelili o informácie ohľadom svojho projektu, ktorý buduje ten najsilnejší laser na Zemi. Svojich predchodcov dokáže prekonať viac ako tisícnásobne a vedcom poskytne bezprecedentné možnosti výskumu, informuje Interesting Engineering.

Najjasnejší a najrýchlejšie pulzujúci

Laserový systém, ktorý dostal názov LCLS-II (Koherentný zdroj svetla Linac II), momentálne prechádza dokončovacími krokmi a už čoskoro sa stane tým najsilnejším na svete. Svojho predchodcu totiž prekoná až 10 000-násobne a ani tam jeho jedinečné schopnosti nekončia.

Kým jeho predchodca, LCLS-I, dokázal vykonať za jedinú sekundu až 120 pulzov, LCLS-II ich zvládne vykonať až jeden celý milión. Ako vysvetľuje CNET, v podstate sa jedná o veľmi citlivý mikroskop s rozlíšením na jednotlivé atómy. Lasery navyše nachádzajú vo vede obrovské využitie a to nielen v tejto oblasti, ale napríklad aj pri výskume antihmoty.

SLAC

V skutočnosti sa jedná o urýchľovač častíc, ktorého lúč je nasmerovaný cez niekoľko striedavých magnetov, vďaka čomu vyprodukuje röntgenové žiarenie. Týmto žiarením dokážu vedci následne pozorovať pohyb konkrétnych atómov a molekúl, v tomto prípade s veľmi vysokým počtom „snímok za sekundu“.

Zázrak v podzemí

Nový laserový systém LCLS-II budujú vedci v podzemí, v hĺbke 9 m podobne, ako jeho predchodca a jeho urýchľovač meria na dĺžku až 3,2 km. A aj keď oba systémy urýchľujú častice takmer na rýchlosť svetla, fungujú zásadne rozdielne, píše LCLS.

Kým starý laser tlačí častice naprieč medeným potrubím pri izbovej teplote a dokáže operovať len v krátkych pulzoch, jeho nástupca je navrhnutý tak, aby zvládal oveľa dlhšiu prevádzku a vytvára tak ohromné množstvo tepla.

Komplex určený pre zabezpečenie chladenia nového laserového systému. Zdroj: SLAC

Systém preto využíva nový supravodivý urýchľovač, ktorý sa skladá z niekoľkých kryomodulov s dĺžkou 12 m, ktoré operujú pri teplote len 2 °C nad absolútnou nulou (-273.15 °C). Práve to je dôvod, prečo sa tento laser nachádza pod zemou – nad ňou sa totiž nachádza obrovský kryogenický komplex, ktorý má na starosti chladenie.

Dôležitý krok pre celú vedu

„Ako funguje presun energie v molekulárnych systémoch? Ako dochádza k presunu náboja? Keď pochopíme tieto princípy, dokážeme ich začať aplikovať a pochopiť, ako vytvoriť umelú fotosyntézu alebo výrobu lepších solárnych článkov,“ vysvetľuje James Cryan, vedec zo SLAC.

U.S. Air Force

Jedná sa pritom práve o veci, ktoré dokáže nový laser objasniť vďaka svojim jedinečným schopnostiam. Systém je pritom už takmer hotový a členovia organizácie dúfajú, že ho po prvý raz naostro spustia už v januári 2022.