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Producen el haz láser más poderoso del mundo

Fue desarrollado en la Universidad de Michigan con una energía de 300 teravatios de energía. Contribuirá a generar mayores avances científicos
Lunes 25 de febrero de 2008 Andrés Eloy Martinez Rojas | El Universal15:25

Científicos de la universidad de Michigan lograron producir un pulso de haz láser por 30 femtosegundos (Un femtosegundo es la mil millonésima parte de un segundo), con una energía equivalente a 300 teravatios de energía.

Esta es 300 veces la capacidad de toda la red eléctrica de Estados Unidos, de acuerdo a un comunicado de la propia Universidad. Si usted pudiese sostener una lupa en el espacio y concentrara toda la luz del Sol hacia un grano de arena en la Tierra, ese foco se aproximaría a la intensidad de un haz de láser hecho en un laboratorio de la Universidad de Michigan.

"Ésa es la intensidad instantánea que podemos producir. No sé de algún otro sitio en el universo donde hubiese esta intensidad de luz. Creemos que hemos establecido una marca mundial", dijo el profesor de ingeniería Karl Krushelnick.

Esta intensidad es de alrededor de dos órdenes de magnitud más que cualquier otro láser producido en el mundo, dice Victor Yanovsky, un científico de investigación del Departamento de Ingenería Electrónica y Ciencias de Computación que construyó este sistema de súper potencia durante los últimos seis años. Los haces tan intensos como éste ofrecen la promesa del desarrollo eficiente de haces de protones y electrones para la radiación en el tratamiento del cáncer, entre otras aplicaciones.

El haz que marcó el récord mide 20 mil millones de billones de vatios por centímetro cuadrado. El haz de láser concentra esa energía en una partícula de 1.3 micrones, aproximadamente la centésima parte del diámetro de un cabello humano, que tiene unos 100 micrones de ancho.

Esta intensidad es aproximadamente dos órdenes de magnitud más alta que la marca anterior, dijo Yanovsky.

Y el láser puede producir este haz una vez cada 10 segundos, en tanto que otros láser poderosos requieren varias horas para recargarse.

"Podemos lograr ese alto poder poniendo una cantidad moderada de energía en un período muy, muy breve", señala Yanovsky. "Almacenamos la energía y la liberamos en una fracción microscópica de segundo", explica. Para lograr este haz los investigadores añadieron otro amplificador al sistema láser HERCULES que anteriormente funcionaba con 50 teravatios.

Y la luz se hizo HERCULES es un láser de safiro y titanio, que ocupa varias salas en el Centro de Ciencia Óptica Ultrarrápida de la UM. La luz rebota en una serie de espejos y otros elementos ópticos. Se estira, energiza, encoge y se vuelve a enfocar en el camino.

HERCULES utiliza una técnica desarrollada por el profesor emérito de ingeniería Gerard Mourou (emitir pulsos amplificados de muy corta duración (tecnología CPA por chirped pulse amplification en inglés), que primero hace rebotar los pulsos de luz de alta energía en una serie de espejos y superficies acanaladas.

Las superficies acanaladas difractan el pulso de luz fraccionándola en diferentes longitudes de onda o colores, y la desaceleran antes de que pase a través de los cristales de safiro y titanio. Si el pulso de luz no fuese frenada y difractada dañaría el cristal. El cristal intensifica el pulso de luz. Al haz que sale del cristal se le hace rebotar en más espejos y canaletas para comprimirlo y enfocarlo.

Además de los usos médicos, los láseres pueden ayudar a los investigadores a explorar nuevas fronteras en la ciencia. Los científicos teorizan que con mayores intensidades, podrían generar materia tan sólo enfocando luz en espacio vacío. En la investigación de la llamada fusión de confinamiento inerte, podrían hacer que los átomos de baja masa se unan en átomos más pesados y, en el proceso, generen energía.

jigh



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