Michiganin yliopiston hiljattain rakennettu laitos, jossa on Yhdysvaltojen tehokkain laser,
ZEUSin kokeen suorittavat tutkijat vuodestaKalifornian yliopisto Irvinessä. ZEUS on lyhenne sanoista Zettawatt-Equivalent Ultrashort Pulse Laser System tai Zettawatt-Equivalent Ultrashort Pulse Laser System. Insinöörit matkustivat Ann Arboriin tutkimaan valon ja aineen äärimmäisen intensiivistä vuorovaikutusta ja sitä, kuinka tällaisia vuorovaikutuksia voidaan käyttää vähentämään hiukkaskiihdyttimiä.
Huipussaan ZEUS on laser3 petawatin teholla. Muistakaamme, että petawatti on tehon yksikkö, joka on johdetun SI-tehoyksikön, watin, kerrannainen. 1 petawatti = 1015 wattia.
Ultralyhyiden pulssien laserjärjestelmä ZEUStutkii kvanttiuniversumin ja ulkoavaruuden fysiikkaa. Siitä odotetaan olevan hyötyä myös lääketieteessä, elektroniikassa ja kansallisessa turvallisuudessa.
Hankkeen mukaan ZEUSista tulee laser, jolla on enitensuuri huipputeho Yhdysvalloissa ja yksi tehokkaimmista laserjärjestelmistä maailmassa. Insinöörit käyttävät sitä pian infrapunalaserpulssien lähettämiseen heliumkaasukohteeseen ja muuttaen sen plasmaksi. Se puolestaan kiihdyttää elektroneja suuriin energioihin. Näitä elektronisäteitä sitten heilutetaan, jolloin saadaan erittäin kompakteja röntgenpulsseja.
Ensimmäisen käynnistyksen aikana ZEUS-tiimi aloittaaTeho on 30 terawattia (30 biljoonaa wattia), mikä on noin 3 % tämän hetken tehokkaimmista lasereista Yhdysvalloissa ja 1 % ZEUSin mahdollisesta maksimitehosta. Loppusyksystä alkaa toinen laukaisu, tällä kertaa 500 terawatilla. Oletettavasti itse laseria aletaan käyttää vuonna 2023.
Kokeen aikana insinöörit käyttävät laserianopeiden elektronien säteen generointi. Sen lisäksi, että tutkimme kvanttiuniversumin ymmärryksemme perusteita, ZEUS antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia, mitä avaruuden äärimmäisissä kohteissa tapahtuu.
Lue lisää:
Avaruuslentokone toimittaa rahtia ISS:lle ja laskeutuu tavalliselle "lentoasemalle"
Varhaisessa universumissa löydettiin galaksiparvi, joka kiertää yhtä hypervaloista tähteä
Fyysikot selittävät Hawkingin "kosmisen yhteensopimattomuuden": kuinka se muuttaa tiedettä
Kannessa:(vasemmalta oikealle) Insinööri Lauren Weinberg, tutkija John Nees ja tutkimusinsinööri Galina Kalinchenko työskennellessään ZEUS-laserin parissa NSF ZEUS -laserlaitoksessa Michigan Engineering Laboratoryssa. Kuvan luotto ja tekijänoikeudet: Marcin Szczepanski, Michigan Engineering