ساخت قدرتمند‌ترین لیزر جهان؛ فناوری انقلابی رکورد می‌شکند؟

ژرار مورو فرانسوی و دونا استریکلند از کانادا، جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۸ را برای استفاده از قدرت لیزر در ابزارهای دقیق پیشرفته در جراحی چشم و همچنین در صنعت برده بودند. در بیانیه آکادمی نوبل درباره این ابداع آمده بود: «پرتوهای نور لیزر به ما فرصت‌های جدیدی برای تعمیق دانش‌مان در مورد جهان و شکل دادن به آن داده است.»

این پروژه در دهه ۲ هزار میلادی در قالب پروژه زیرساخت «الی» (ELI) اتحادیه اروپا آغاز به کار کرد.

ژرار مورو که اکنون ۷۹ ساله است با اشاره به «گام عظیم برداشته‌شده» و «قدرت‌های خارق‌العاده» لیزر جدید می‌گوید: «ما از یک ذره نورانی کوچک با انرژی بسیار بسیار کم شروع می‌کنیم و سپس آن را میلیون‌ها و میلیون‌ها بار تقویت می‌کنیم.»

دانشمندان در قرن بیستم تلاش خود را برای ایجاد لیزرهای قدرتمندتر آغاز کردند. با این حال در اواسط دهه هشتاد میلادی آنها به بن‌بست رسیدند، زیرا نمی‌توانستند بدون از بین رفتن عاملی که پرتو را تقویت می‌کرد قدرت لیزر را افزایش دهند.

در همین زمان بود که ژرار مورو و دانشجوی آن زمانش، استریکلند، تکنیکی به نام «تقویت پالس چیرپ»(CPA) را اختراع کردند که توانست در عین حفظ منبع شدت‌دهنده، قدرت لیزر را افزایش دهد.

در واقع این کار با بسط یک پالس لیزری فوق‌کوتاه، تقویت آن و فشرده کردن مجدد آن به هم کار می‌کند و به این شیوه کوتاه‌ترین و شدیدترین پالس‌های لیزری را ایجاد می‌کند که جهان تاکنون دیده است.

این روش قبلاً در عمل جراحی لیزر چشم یا تصحیح بینایی با لیزر (لیزیک) استفاده می‌شد، اما اکنون راه را برای دانشمندان باز کرده است تا قدرت لیزر را بیش از پیش افزایش دهند و آن را برای مصارف دیگر به کار گیرند.

آقای مورو در این باره گفت: «ما از این پالس‌های بسیار شدید برای تولید شتاب‌دهنده‌های ذرات فشرده‌تر و ارزان‌تر استفاده خواهیم کرد تا سلول‌های سرطانی را از بین ببریم. سایر کاربردهای احتمالی این فناوری شامل تصفیه زباله‌های هسته‌ای با کاهش مدت زمان رادیواکتیویته آن یا پاکسازی زباله‌های انباشته شده در فضا است.»»

وی اضافه کرد: «همانطور که قرن گذشته قرن الکترون بود، قرن بیست و یکم قرن لیزر خواهد بود.»

مقیاس عملیات انجام‌گرفته در مرکز تحقیقات بخارست سرگیجه‌آور است. سیستم ساخته‌شده در این مرکز قادر است ذره را برای مدت زمان بسیار کوتاه یعنی یک فمتوثانیه (یک میلیونیم یک میلیاردم ثانیه) به توان ۱۰ پتاوات (۱۰ به توان ۱۵ وات) برساند.

فرانک لیبریچ، مدیر عامل پروژه لیزری تالس، گفت «۴۵۰ تن تجهیزات» با دقت نصب شده تا «سطح عملکرد استثنایی» به دست آید.

این مرکز تحقیقاتی با فناوری پیشرفته ۳۲۰ میلیون یورو در سال هزینه دارد که عمدتاً توسط اتحادیه اروپا تأمین مالی می‌شود. شرکت تالس آن را «بزرگترین سرمایه‌گذاری در تحقیقات علمی در رومانی» دانسته است.

این در شرایطی است که همزمان کشورهایی از جمله فرانسه، چین و ایالات متحده در حال پیشبرد پروژه‌های خود برای تولید لیزرهای قدرتمندتر هستند.