Az Umeåi Egyetemen kifejlesztett, LWS100 (Light Wave Synthesizer 100) névre keresztelt új lézerrendszer 4,3 femtoszekundumnál (10–15 s) rövidebb, ultrarövid fényimpulzusokat bocsát ki, amely 100 TW-os csúcsteljesítményt tesz lehetővé. Ez több mint ezer atomerőmű teljesítményének felel meg, ám csupán egyetlen szívverésnél is rövidebb ideig. A rendszert az teszi igazán egyedivé, hogy képes pontosan szabályozni a fényhullám alakját. Ez az úgynevezett hullámforma-szabályozási funkció páratlan stabilitást biztosít.

Különböző színű (hullámhosszú) fények gondos, szinkronizált kombinálásával – koherens elektromágneses térszintézissel – a csoport olyan lézerimpulzust hozott létre, amely a látható fénytől a közeli infravörös tartományig terjedő széles spektrumot fedi le. Fókuszálás után ezek az impulzusok 10²¹ W/cm2 feletti intenzitást érnek el, ami merőben új típusú kísérletek előtt nyitja meg az utat a plazmafizika és az ultragyors tudomány területén.

Ez a lézer nem csupán technikai csoda, hanem a fizika jelenlegi határainak feltárásához szükséges hatékony eszköz is. Lehetővé teszi a tudósok számára, hogy attoszekundum hosszúságú elektron- és röntgenimpulzusokat keltsenek, és ezzel valós időben figyeljék meg és irányítsák az atomok és anyagok belsejében zajló elektronmozgásokat.

„Ez jelentős előrelépés a természet legalapvetőbb jelenségeinek tanulmányozásában. Az LWS100 segítségével egy új korszakba lépünk a fény–anyag kölcsönhatások precíziós vizsgálatában” – nyilatkozta dr. Subhendu Kahaly, az ELI ALPS vezető kutatója, a Másodlagos források osztályának vezetője és a közös kutatócsoport tagja, az SZTE Fizika Doktori Iskola oktatója.

A cikk tizenkét szerzője közül ketten - Nagy Gergely Norbert és Subhendu Kahaly - az ELI ALPS kutatói, az SZTE Fizika Doktori Iskola tagjai. Társszerzőként több száz mérést és elemzést végeztek a lézerrendszer egyik legfontosabb jellemzőjére, az impulzushosszra összpontosítva. Ezek megerősítették, hogy a lézer valóban két ciklus alatti időtartományban működik. Az összegyűjtött adatok lehetővé tették a lézer finomhangolását is, amelynek köszönhetően az említett teljesítmény folyamatosan elérhetővé vált.

„E mérésekhez az úgy nevezett TIPTOE technikát alkalmaztuk, ami az elektromos tér időbeli alakjának perturbált alagút-ionizáció segítségével történő megfigyelése” – magyarázták a szerzők. „A diagnosztikai elrendezést az IMPULSE projekt keretében Svédországba szállítottuk, ahol elvégeztük a méréseket. A publikáció köszönetnyilvánítás részében mind az IMPULSE, mind a GINOP projektet megemlítettük.”

Forrás: ELI ALPS