Forskare mäter framgångsrikt intensiteten hos världens mest kraftfulla laser

Forskare bygger extremt kraftfulla lasrar - på ungefär en biljondels sekund avger en av dessa maskiner tusentals gånger kraften från det amerikanska elnätet.
Sådana enheter skulle kunna göra det möjligt för forskare att utforska olösta problem relaterade till grundläggande fysiska principer och utveckla innovativ laserbaserad teknik.
Men dessa applikationer kräver exakt kunskap om intensiteten hos en sådan laser, en svår parameter att mäta eftersom inget känt material kan motstå de extrema förhållandena för den förväntade laserstrålen.
Nu har Wendell Hill och hans kollegor vid University of Maryland, Parker, demonstrerat en teknik som använder elektroner för att bestämma denna intensitet.
I sin demonstration avfyrade forskarna en laserpuls med hög effekt mot en gas med låg densitet, vilket fick gasen att släppa ut elektroner. Laserns elektromagnetiska fält skjuter sedan dessa elektroner framåt och ut ur laserstrålen. Med hjälp av bildplattor som ser ut som film, observerade teamet vinkelfördelningen av de utstötta elektronerna i realtid.
Genom att analysera dessa bildplattor fann Wendell Hill och hans kollegor att vinkeln för de emitterade elektronerna i förhållande till strålens riktning var omvänt proportionell mot laserns intensitet, vilket gjorde att denna vinkel kunde användas som ett riktmärke för intensitetsmätningar. Forskarna demonstrerade sin metod för laserintensiteter på 1019-1020 W/cm2 och föreslog att den kunde tillämpas på ett intensitetsområde på 1018-1021 W/cm2. De hävdar att denna metod skulle kunna hjälpa forskare att fälttesta nästa generation av ultrakraftfulla lasrar och studera interaktionen mellan materia och starka elektromagnetiska fält med hög precision.