211service.com
Jaar van de laser
De laser, een apparaat dat in alles wordt gebruikt, van astrofysica tot biologie, werd 50 jaar geleden uitgevonden. 23 februari 2010
Kort na de demonstratie vonden de onderzoekers van Bell Labs de gaslaser uit (hierboven, met Ali Javan, een van de uitvinders). De eerste gaslaser gebruikte een elektrische stroom om helium- en neonatomen te prikkelen, waardoor een continue lichtstraal ontstond.
In 1954 bouwden Charles H. Townes, James P. Gordon (beiden hierboven) en Herbert J. Zeiger de voorloper van de laser - de maser, die microgolven uitzendt in plaats van zichtbaar licht.
Hun apparaat gebruikte geëxciteerde ammoniakmoleculen om de energie te versterken. Waterstofmasers (hierboven) worden nog steeds gebruikt voor atoomklokken, omdat de microgolfpulsen die door waterstofgas worden uitgezonden extreem regelmatig zijn.
Kort na de demonstratie van Maiman stelden wetenschappers voor om kernfusie teweeg te brengen door laserstralen te concentreren op een kleine brandstofcapsule om een atomaire kettingreactie op gang te brengen, waarbij de omstandigheden in de zon worden nagebootst. De resulterende energie kan worden gebruikt in wapens of als krachtbron. Het University of Rochester's Laboratory for Laser Energetics was een van de eerste faciliteiten die het gebruik van lasers, zoals deze uit 1972, voor fusie-energie onderzocht.
De Nova-laser in het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië, voltooid in 1984, was 's werelds grootste werkende laser tot zijn pensionering in 1999. Met 10 laserstralen werd hij gebruikt voor experimenten met röntgenstralen, astronomische verschijnselen en fusie-energie. In 1996 werd er een petawatt-laser van gemaakt, waarbij een korte, intense puls het hoogste vermogen tot nu toe produceerde: ongeveer 1,3 petawatt of 1,3 biljard watt.
Nova's onderdelen zijn gebruikt in andere lasers, zoals de petawatt-laser aan de Universiteit van Texas in Austin; waarvan wordt gezegd dat het de krachtigste werkende laser is, produceert het ongeveer 1,1 petawatt. Boven, bij UT Austin, zigzaggen een infraroodstraal en een groene versterkende straal heen en weer over een tafel. De infraroodstraal gaat vervolgens door versterkers (blauw) die zijn gerecycled uit Nova.
De Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory bestaat uit twee observatoria, in Louisiana (boven) en Washington, die op zoek zijn naar het eerste directe bewijs van zwaartekrachtsgolven: vervormingen in de kromme van de ruimte-tijd. Bij elk wordt een laserstraal gesplitst in twee stralen die vele malen heen en weer gaan langs gespiegelde armen van 2,5 mijl voordat ze opnieuw worden gecombineerd. Een zwaartekrachtgolf zou de ruimte in de armen vervormen met minder dan een duizendste van de diameter van een atoomkern, waardoor de stralen enigszins uit de pas lopen.
Onderzoekers van de University of California, Berkeley, hebben de kleinste halfgeleidende laser gemaakt, die uiteindelijk kan worden gebruikt voor optisch computergebruik. Een cadmiumsulfidedraad met een diameter van 50 nanometer genereert zichtbaar licht en houdt dit vast in een ruimte van vijf nanometer.