Wissenschaftler messen erfolgreich die Intensität des leistungsstärksten Lasers der Welt

Wissenschaftler bauen extrem leistungsstarke Laser – in etwa einer Billionstelsekunde strahlt eine dieser Maschinen die tausendfache Leistung des US-Stromnetzes aus.
Solche Geräte könnten es Forschern ermöglichen, ungelöste Probleme im Zusammenhang mit grundlegenden physikalischen Prinzipien zu erforschen und innovative laserbasierte Technologien zu entwickeln.
Diese Anwendungen erfordern jedoch eine genaue Kenntnis der Intensität eines solchen Lasers, ein schwierig zu messender Parameter, da kein bekanntes Material den extremen Bedingungen des erwarteten Laserstrahls standhalten kann.
Jetzt haben Wendell Hill und seine Kollegen von der University of Maryland, Parker, eine Technik demonstriert, die Elektronen verwendet, um diese Intensität zu bestimmen.
Bei ihrer Demonstration feuerten die Forscher einen Hochleistungslaserpuls auf ein Gas geringer Dichte, wodurch das Gas Elektronen freisetzte. Das elektromagnetische Feld des Lasers drückt diese Elektronen dann nach vorne und aus dem Laserstrahl heraus. Mithilfe von Bildplatten, die wie Filme aussehen, beobachtete das Team die Winkelverteilung der ausgestoßenen Elektronen in Echtzeit.
Durch die Analyse dieser Bildplatten stellten Wendell Hill und seine Kollegen fest, dass der Winkel der emittierten Elektronen relativ zur Strahlrichtung umgekehrt proportional zur Intensität des Lasers war, sodass dieser Winkel als Maßstab für Intensitätsmessungen verwendet werden konnte. Die Forscher demonstrierten ihre Methode für Laserintensitäten von 1019-1020 W/cm2 und schlugen vor, dass sie auf einen Intensitätsbereich von 1018-1021 W/cm2 angewendet werden könnte. Sie behaupten, dass diese Methode Wissenschaftlern dabei helfen könnte, die nächste Generation ultrastarker Laser vor Ort zu testen und die Wechselwirkung zwischen Materie und starken elektromagnetischen Feldern mit hoher Präzision zu untersuchen.