Forskere måler med suksess intensiteten til verdens kraftigste laser

Forskere bygger ekstremt kraftige lasere - på omtrent en billiondels sekund sender en av disse maskinene ut tusenvis av ganger kraften til det amerikanske strømnettet.
Slike enheter kan tillate forskere å utforske uløste problemer knyttet til grunnleggende fysiske prinsipper og utvikle innovative laserbaserte teknologier.
Men disse applikasjonene krever nøyaktig kunnskap om intensiteten til en slik laser, en vanskelig parameter å måle fordi intet kjent materiale tåler de ekstreme forholdene til den forventede laserstrålen.
Nå har Wendell Hill og hans kolleger ved University of Maryland, Parker, demonstrert en teknikk som bruker elektroner for å bestemme denne intensiteten.
I sin demonstrasjon avfyrte forskerne en laserpuls med høy effekt mot en gass med lav tetthet, noe som fikk gassen til å frigjøre elektroner. Laserens elektromagnetiske felt skyver deretter disse elektronene fremover og ut av laserstrålen. Ved å bruke bildeplater som ser ut som film, observerte teamet vinkelfordelingen til de utkastede elektronene i sanntid.
Ved å analysere disse bildeplatene fant Wendell Hill og kollegene hans at vinkelen til de utsendte elektronene i forhold til retningen til strålen var omvendt proporsjonal med intensiteten til laseren, slik at denne vinkelen kunne brukes som en målestokk for intensitetsmålinger. Forskerne demonstrerte metoden deres for laserintensiteter på 1019-1020 W/cm2 og foreslo at den kunne brukes på et intensitetsområde på 1018-1021 W/cm2. De hevder at denne metoden kan hjelpe forskere med å teste neste generasjon ultrakraftige lasere og studere samspillet mellom materie og sterke elektromagnetiske felt med høy presisjon.