”Den högsta laserintensiteten som någonsin har uppnåtts”

2021-05-13 07:30  

Det har tagit nära 20 år. Men nu har koreanska forskare nått världens högsta laserintensitet.

Laser med ultrahög intensitet är ett viktigt forskningsverktyg inom flera fält. En forskargrupp i Michigan lyckades 2004 nå en laserintensitet om 1022 watt per kvadratcentimeter. Sedan dess har många forskare strävat efter att nå nästa steg, 1023 watt per kvadratcentimeter.

För att nå så högt behövs dels en laser med extremt hög effekt och en möjlighet att koncentrera laserstrålen till en liten punkt.

Kontinuerliga lasrar, som avger en konstant ljusstråle, kan inte nå lika hög effekt som pulsade lasersystem, som avger mycket korta ljuspulser. Flera sådana pulsade lasersystem, med effekt om 10 petawatt och högre, har byggts eller planeras på olika håll i världen.

”Allt solljus som når jorden i en punkt om tio mikrometer”

Ett forskarteam på det koreanska Institute for Basic Science har använt ett lasersystem om 4 petawatt sedan 2016. I april i år lyckades de till slut slå rekordet. Då nådde de drygt 1023 watt per kvadratcentimeter.

För att lyckas med det har forskarna förstärkt, reflekterat och koncentrerat strålen i flera steg, bland annat genom att använda deformerbara speglar.

Forskningsledaren Chang Hee Nam liknar laserstrålens intensitet med att samla allt solljus som når jorden i en punkt stor som ett dammkorn.

– Laserintensiteten om 1023 watt per kvadratcentimeter är jämförbart med ljusintensiteten man skulle få om man koncentrerar allt solljus som når jorden i en punkt om tio mikrometer, skriver han i ett mejl till mediabolaget Vice.

Återskapa kosmisk högenergistrålning

Enligt forskarna öppnar bedriften för att grundläggande teoretiska frågor i universum kan utforskas genom experiment. Med högintensiva laserpulser kan kosmisk högenergistrålning återskapas i labbet för att forskarna ska kunna undersöka fenomen som tros ha uppkommit tidigt i universum samt från supernovaexplosioner.

– Med den högsta laserintensiteten som någonsin har uppnåtts kan vi tackla nya utmanande områden i experimentell forskning, säger Chang Hee Nam i ett pressmeddelande.

Men forskarna tror även att den här typen av lasrar, och framtida versioner med ännu högre intensitet, kan ge mer jordnära nytta i form av billigare cancerbehandling. 

”Spännande nyheter för cancerpatienter”

I dag finns en ny typ av cancerbehandling som kallas protonstrålning. Den innebär att protoner skjuts mot patientens tumörer i hög hastighet med hjälp av en accelerator. Syftet är att skada tumörcellernas DNA så att de inte kan fortsätta att dela sig.

Protonstrålen går att styra mycket precist, vilket minskar risken för att skada frisk vävnad intill tumörcellerna. Användningen av acceleratorer gör dock att metoden kräver stora och dyra strålningsskydd.

Med laserstrålar tror den koreanska forskningsledaren att protonerna skulle kunna riktas åt rätt håll på ett billigare sätt. Därmed skulle behandlingen kunna bli tillgänglig för fler patienter.

– Utvecklingen av billigare protonmaskiner inom onkologin kommer att bli spännande nyheter för cancerpatienter, säger Chang Hee Nam till Vice.

Forskningsresultaten har nyligen publicerats i den vetenskapliga tidskriften Optica.

Linda Nohrstedt

Mer om: Laser Laserpuls

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt