Hệ thống laser mạnh nhất tại Mỹ – ZEUS
I. Giới thiệu
Gần đây, Đại học Michigan đã công bố một thí nghiệm thành công với hệ thống laser ZEUS, đánh dấu một bước tiến vượt bậc trong nghiên cứu laser tại Mỹ. Hệ thống này đã đạt được công suất 2 petawatt, một thành tựu đáng chú ý trong lĩnh vực khoa học laser.
II. Công suất laser ZEUS
Công suất 2 petawatt của ZEUS lớn gấp 100 lần mức tiêu thụ điện năng hàng năm của toàn cầu. Điều này cho thấy khả năng ứng dụng mạnh mẽ và tiềm năng to lớn của hệ thống trong nghiên cứu. Tuy nhiên, tia laser chỉ được phát ra trong khoảng thời gian 25% của một triệu tỷ giây, điều này cũng ảnh hưởng đến chi phí điện năng tiêu thụ.
III. Tầm quan trọng của ZEUS
Karl Krushelnick đã nhận định rằng sự phát triển của ZEUS mở ra cánh cửa mới cho nghiên cứu trong lĩnh vực vật lý plasma và laser mạnh. Đồng thời, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, hệ thống đã được trang bị các biện pháp bảo vệ, bao gồm việc gia cố tường nhằm bảo vệ khỏi bức xạ.
IV. Thông tin về hệ thống ZEUS
Hệ thống ZEUS được thiết kế với công suất tối đa dự kiến lên đến 3 petawatt và diện tích thiết kế rộng rãi. Tổng chi phí xây dựng lên tới 16 triệu USD, được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ (NSF). ZEUS mạnh mẽ hơn rất nhiều so với hệ thống laser trước đó, HERCULES, với công suất chỉ 300 terawatt.
V. So sánh với hệ thống laser ở châu Âu
Tại châu Âu, ELI-NP ở Romania hiện đang dẫn đầu với công suất tối đa 10 petawatt, nhưng ZEUS vẫn chứng tỏ được sức mạnh vượt trội đáng kể trong nghiên cứu và ứng dụng.
VI. Kết quả thí nghiệm đầu tiên
Trong thí nghiệm đầu tiên, ZEUS đã bắn tia laser vào một buồng chứa heli, tạo ra plasma. Hiện tượng gia tốc wakefield xảy ra khi tia laser tác động mạnh vào plasma, mở ra những cơ hội mới cho nghiên cứu khoa học.
VII. Dự đoán tương lai
Trong những thí nghiệm tiếp theo, ZEUS dự kiến sẽ tăng cường sức mạnh của tia laser lên tới một triệu lần, đạt zettawatt. Tiềm năng ứng dụng của ZEUS không chỉ dừng lại ở nghiên cứu vật lý mà còn bao gồm các lĩnh vực như phát triển công nghệ, chụp ảnh mô mềm, và liệu pháp điều trị ung thư.
VIII. Kết luận
Thành công bước đầu của hệ thống laser ZEUS không chỉ đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nghiên cứu khoa học công nghệ Mỹ, mà còn mở ra nhiều triển vọng mới cho lĩnh vực này. Để theo kịp những thông tin mới nhất về phát triển công nghệ laser và ứng dụng của nó trong cuộc sống, hãy cùng theo dõi các bản tin và nghiên cứu tiếp theo.