La viga del registrar-ajuste mide 20 mil millones trillón vatios por centímetro cuadrado. Contiene 300 terawatts de energía. Ésa es 300 veces la capacidad de la rejilla de electricidad entera de los E.E.U.U. La energía de rayo láser se concentra a una mota de 1.3 micrones sobre 100a el diámetro de un pelo humano. Un pelo humano tiene cerca de 100 micrones de ancho.

Esta intensidad es cerca de dos órdenes de la magnitud más arriba que cualquier otro laser en el mundo puede producir, dijo a vencedor Yanovsky, un científico de la investigación en el departamento del U-M de ingeniería eléctrica y de informática quién construyó el sistema eléctrico ultraalto durante los últimos seis años.

El laser puede producir esta viga intensa una vez que cada 10 segundos, mientras que otros lasers de gran alcance pueden llevar una hora la recarga.

“Podemos conseguir tal poder más elevado poniendo una cantidad moderada de energía en muy, mismo período del breve periodo de tiempo,” Yanovsky dijo. “Estamos almacenando energía y la estamos lanzando en una fracción microscópica segundo.”

Para alcanzar esta viga, el equipo de investigación agregó otro amplificador al sistema del laser de HÉRCULES, que funcionó previamente en 50 terawatts.

HÉRCULES es un laser del titanio-zafiro que toma varios cuartos en el centro del U-M para la ciencia óptica ultrarrápida. La luz alimentó en ella despide como un billar automático de una serie de espejos y de otros elementos ópticos. Consigue estirada, energizada, exprimida y enfocada a lo largo de la manera.

HÉRCULES utiliza la técnica de la amplificación gojeada del pulso desarrollada por el profesor emérito Gerard Mourou de la ingeniería del U-M en los años 80. La amplificación gojeada del pulso confía en las superficies acanaladas llamadas las redes difractoras para estirar un pulso del laser de la duración muy corta de modo que dure 50.000 veces más de largo. Este pulso estirado se puede entonces amplificar a una energía mucho más alta sin el daño de la óptica en su trayectoria. Después de que la viga sea amplificada a una energía más alta pasando a través de cristales del titanio-zafiro, un compresor óptico invierte estirar, exprimiendo el pulso del laser hasta que esté cerca de su duración original. La viga entonces se enfoca a la intensidad ultraalta.

Además de aplicaciones médicas, los rayos laser intensos como éstos podían ayudar a investigadores a explorar nuevas fronteras en ciencia. En las intensidades aún más extremas, los rayos laser podrían potencialmente “hervir el vacío,” que los científicos teorizan generarían la materia simplemente enfocando la luz en espacio vacío. Algunos científicos también ven usos en la investigación de inercia de la fusión del confinamiento, engatusando los átomos de la bajo-masa para ensamblar juntos en los más pesados y para lanzar energía en el proceso.

Un documento sobre esta investigación, “laser ultraalto de la intensidad 300-TW a la tarifa de la repetición de 0.1 hertzios,” se publica en línea en la óptica del diario expresa. El texto completo está disponible en http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=oe-16-3-2109. Yanovsky y Krushelnick son autores del papel.

Krushelnick es profesor en los departamentos de ingeniería nuclear y de ciencias radiológicas, ingeniería y de informática eléctricos, y la física. Yanovsky es científico de la investigación en el departamento de ingeniería eléctrica y de informática. Son investigadores co-principales en las fronteras del U-M en el centro coherente y ultrarrápido óptico de la ciencia (FOCO), un centro de la frontera de la física del National Science Foundation. Krushelnick es también director adjunto del centro para la ciencia óptica ultrarrápida. El equipo de investigación para este proyecto también incluye Vladimir Chvykov, un científico de la investigación del asociado en el departamento de ingeniería eléctrica y de informática, y Galina Kalinchenko, un científico auxiliar de la investigación en el departamento de ingeniería eléctrica y de informática.

Para más información sobre Krushelnick, visita: http://focuspfc.physics.lsa.umich.edu/research/plasma/index.htm#Karl%20Krushelnick

Yanovsky: http://focuspfc.physics.lsa.umich.edu/research/plasma/index.htm#Victor%20Yanovsky

El centro para la ciencia óptica ultrarrápida: http://www.eecs.umich.edu/USL/

Fronteras en el centro coherente y ultrarrápido óptico de la ciencia (FOCO): http://focuspfc.physics.lsa.umich.edu/

Ingeniería de Michigan:

La universidad de la Universidad de Michigan de la ingeniería se alinea entre las escuelas de ingeniería superiores en el país. La ingeniería de Michigan se jacta uno de los presupuestos más grandes de la investigación aplicada de cualquier universidad pública, en más de $130 millones anualmente. La ingeniería de Michigan es casera a 11 departamentos académicos y a un centro de la investigación aplicada del National Science Foundation. La universidad desempeña un papel determinante en el instituto conmemorativo de la energía de Michigan Phoenix y el instituto ambiental de la continuidad de Graham. Dentro de la universidad, hay un énfasis especial en la investigación en tres áreas emergentes: nanotecnología y microsistemas integrados; biotecnología celular y molecular; y tecnología de la información. La ingeniería de Michigan está levantando $300 millones para los proyectos y la ayuda capitales del programa en éstos y otras áreas para continuar fomentando los avances de estudiante de la brecha, un alcance sin par de las oportunidades del estudiante y las contribuciones que mejoran la calidad de vida en una escala internacional.