Các nhà khoa học Mỹ sử dụng máy laser để tạo ra ánh sáng chói nhất trên Trái Đất, sáng gấp một tỷ lần so với bề mặt Mặt Trời.
Một nhà nghiên cứu làm việc bên trong Phòng thí nghiệm Ánh sáng Cực hạn ở Đại học Nebraska-Lincoln. Ảnh: UNL.
Các nhà nghiên cứu ở Đại học Nebraska-Lincoln (UNL), Mỹ, chiếu máy phát laser cường độ cực mạnh tên Diocles vào electron lơ lửng trong khí heli, Independent hôm qua đưa tin. Họ thu được ánh sáng mạnh hơn một tỷ lần so với Mặt Trời, có thể tạo ra đột phá giúp chụp X-quang 3D an toàn với độ nhạy cao.
Mục đích ban đầu của thí nghiệm là nghiên cứu cách photon từ laser phân tán rải rác. Trong trường hợp này, số lượng photon phân tán cao, lên tới gần 1.000 hạt cùng lúc, tạo ra kết quả nằm ngoài dự kiến của các nhà khoa học.
"Khi tạo ra ánh sáng mạnh ngoài sức tưởng tượng này, chúng tôi nhận ra sự thay đổi về bản chất của hiện tượng tán sắc, điều cơ bản khiến ta nhìn thấy mọi vật", giáo sư Donald Umstadter ở Phòng thí nghiệm Ánh sáng Cực hạn của Đại học UNL, cho biết.
Khi vượt trên một ngưỡng nhất định, độ sáng của tia laser làm biến đổi góc, hình dáng và bước sóng của ánh sáng tán sắc. "Trong thí nghiệm, ánh sáng làm thay đổi hình dáng của vật thể. Ánh sáng phát ra ở những góc khác nhau, với những màu sắc khác nhau, tùy thuộc vào độ sáng", giáo sư Umstadter nói.
Một hiệu ứng khác khi nhiều photon phân tán cùng lúc là sự hình thành tia X với những đặc tính riêng biệt, theo kết quả nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Photonics. Tia X sản sinh bởi chùm laser bắn vào electron rất mạnh nhưng tồn tại trong khoảng thời gian cực ngắn và được giữ bên trong dải năng lượng hẹp. Loại tia X này có thể tạo thành nền tảng cho những bản chụp X-quang 3D độ nhạy cao, dùng để theo dõi khối u hoặc lập bản đồ phân tử của vật liệu nano.
Các nhà vật lý cũng có thể sử dụng tia X trên như một máy ảnh siêu nhanh để chụp chuyển động electron hoặc phản ứng hóa học. Một ứng dụng tiềm năng khác là phát hiện mối đe dọa ở các trạm kiểm soát an ninh.
