Un laser révolutionnaire fabriqué à partir de plasma est créé par des scientifiques

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Les faisceaux lumineux intenses sont très utiles pour le développement de nombreuses recherches. Actuellement, ils sont générés par des lasers à électrons libres (FEL) et les ondes qui les composent sont dans la gamme de fréquence des rayons X. Cependant, ces dispositifs sont très coûteux à construire et très gros, et peuvent mesurer des centaines voire des kilomètres de long. . Mais cela est peut-être en train de changer : un groupe de scientifiques français et allemands a réussi à développer un LEL qui remédiera à ces problèmes, basé sur l’accélération du plasma laser.

Les lasers à électrons libres conventionnels fonctionnent de telle manière que les électrons sont accélérés à une vitesse proche de la vitesse de la lumière à partir de fortes ondes de radiofréquence. Les particules accélérées volent sous la forme d’un faisceau à travers un onduleur. De là, ils se regroupent en petits groupes qui émettent des impulsions lumineuses extrêmement fortes, semblables à des lasers. Ils peuvent être utilisés pour comprendre les propriétés inconnues des matériaux ou pour observer des processus extrêmement rapides, tels que des réactions qui se produisent en quelques millisecondes.

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Accélération plasma laser

Afin de laisser l’équipement nécessaire pour cela, des scientifiques du Synchrotron SOLEIL, de France, et du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), d’Allemagne, ont mis au point un moyen de produire ces lasers à partir d’une accélération plasma. « C’est pourquoi nous travaillons sur une technologie alternative pour rendre ces installations plus petites et plus rentables, afin qu’elles puissent être plus proches des utilisateurs dans les universités et l’industrie à l’avenir. » physique??

Le plasma est un gaz ionisé d’électrons chargés négativement et d’ions chargés positivement. Il est capable de générer une onde de champs électriques, à partir de son impulsion lumineuse, qui accélère les électrons à des vitesses plus élevées et sur des distances plus courtes. Cette fonctionnalité est ce que les scientifiques ont utilisé pour réduire considérablement la longueur des accélérateurs d’électrons conventionnels.

Et ils ont déjà obtenu des résultats positifs. Depuis longtemps cette caractéristique du plasma était déjà connue, mais jusqu’alors, elle n’avait jamais été utilisée pour accélérer des faisceaux d’électrons dans un onduleur afin de générer des lasers de lumière. Mais dans une recherche récemment publiée dans la revue Photonique de la nature, les scientifiques ont réussi à produire des flashs laser d’électrons libres dans le régime de fréquence ultraviolet à l’aide d’un onduleur. Mais pour cela, ils devaient produire des particules avec un grand nombre d’électrons et une énergie très similaire.

Ils étudient maintenant les moyens de rendre ces poutres plus stables. De plus, les scientifiques ont besoin qu’ils soient dans le régime des rayons X, ce qui exige que les électrons soient accélérés à des énergies beaucoup plus élevées. S’ils réussissent à utiliser le laser à électrons libres, ils peuvent contribuer au succès de nombreuses autres études.

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