Машины-монстры: Trident - лазер, мощностью 200 триллионов Ватт, способный производить плазму, более горячую, чем материя в центре Солнца - «Наука и технологии»

Множество исследований в области фундаментальной физики, физики элементарных частиц и квантовой механики требуют создания чрезвычайных условий в среде проведения экспериментов. Такими условиями являются сверхнизкие температуры, на крошечные доли градуса превышающие температуру абсолютного нуля, или сверхвысокие температуры, во много раз превышающие температуру материи в центре нашего Солнца. И одним из инструментов, позволяющим получать чрезвычайно высокие температуры, является лазер Trident Laser, находящийся в Национальной лаборатории Лос-Аламос, импульсная мощность которого равна 200 триллионам Ватт, и который способен зажигать крошечные звезды из горячей белой плазмы, подобные той, которую можно увидеть на представленном здесь снимке.

Импульсы невидимого инфракрасного света лазера Trident Laser, которые поступают из нижней части экспериментальной установки, фокусируются на мишени из металлической фольги, размер которой составляет всего один микрометр. Энергия импульса лазерного света моментально испаряет фольгу и превращает облако металлического газа в облако ионизированной высокотемпературной плазмы, температура которой на несколько триллионных долей секунды в несколько раз превышает температуру в центре Солнца. При такой температуре электроны ускоряются до скорости, близкой к скорости света, а тяжелые массивные ионы металла разгоняются до энергий в десятки миллионов электрон-вольт.

На приведенном снимке, кроме центрального яркого облака высокотемпературной плазмы видно множество других вещей, появляющихся в результате вторичных эффектов от взаимодействия высокоэнергетического рентгеновского излучения и частиц с молекулами воздуха и материалом поверхности экспериментальной установки.

Все измерительные устройства, размещенные вокруг плазменного облака освещены не только плазмой, но и зеленым светом, являющимся светом второй гармоники лазера Trident Laser и произведенным нелинейными процессами, возникающими в точке контакта плазмы со светом лазера. Оранжевые и красноватые полосы, которые "рикошетят" от поверхностей окружающих предметов, некоторые из которых имеют вид переплетенных шнурков, являются крошечными частицами материала мишени, который во время микровзрыва не успел испариться и превратиться в плазму.

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.