Lazer Plazma Hızlandırıcı ve Dünya Rekoru

Enerji, atom ve atom altı parçacıklar ve bunları araştırmak için kullanılan ileri teknolojilerden aşağı yukarı bilim ve mühendislik ile ilgilenen herkesin haberi vardır ve en ünlüsü CERN ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısıdır. Ama bu makale sizleri ters köşeye yatıracak Büyük Hadron Çarpıştırıcısını resmen yere çarpan yeni bir partikül yada tanecik hızlandırıcıdan bahsedeceğim hem de Hadron dan oldukça küçük boyutlarda olmasına rağmen bu zamana kadar elde edilmiş en yüksek (the highest) enerjiyi bu hızlandırıcı ile elde edip kayıt altına alınmıştır.

Peki bu olay nasıl meydana geldi yine ABD’li bilim adamları Dünyanın en güçlü lazerlerini kullanarak bu olayı başardılar yani olayın daha da derinlemesine inersek ABD de bulunan Energy’s Lawrence Berkeley National Lab da yapılan bu araştırma da parçacıkları hızlandırmak için özelleştirilmiş bir petawatt (1 katrilyon watt) lazer ve plazma adı verilen yüklü parçacık gazı kullanıldı. Bu kurulum veya düzeneğin adı lazer plazma hızlandırıcı olarak biliniyor. Fizikçiler bu olaya şöyle bakıyor geleneksel parçacık hızlandırıcının masa büyüklüğünde boyut kazanacağına inanıyorlar. CERN de yapılan deneyde tarım arazisinin altında bulunan kilometrelerce uzanan dev makineleri bu bilim arkadaşlarımız, sadece bir masa büyüklüğünde yapmayı başardılar ilerleyen yıllarda bütün testleri geçtikten sonra belki de laboratuvar dışında faaliyete geçebilir. Bunu şöyle gözünüzde canlandırın IBM in o kocaman bilgisayarını gözünüzde canlandırın o Hadron ve diğer makineler olsun bir de şimdi ki kullandığınız akıllı telefonları düşünün onlarda lazer plazma hızlandırıcısı olsun adamlar böyle bir devrim yapmışlar gerçekten inanılmaz.

Bu hızlandırma olayı elektronların yada taneciklerin hızını sadece 9 santimetre uzunluğunda ki plazma bir tüpte gerçekleştirildi. Ulaşılan enerji ise 4,25 giga-elektron volt. (4250000000 eV Elektron Volt a eşit). Şaşırmaya devam böyle kısa bir mesafede ki ivme geleneksel parçacık hızlandırıcılardan (Hadron) 1000 kat daha büyük enerji değişim hızına sahip ve lazer plazma hızlandırıcı bu büyüklük ile Dünya Rekoruna ismini yazdırdı. Tabi bu kadar yüksek enerjiye sahip bir plazma çok hassas kontrol gerektiriyor.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısının meydana getirdiği hızlandırmada parçacıkların daire şeklinde dolaştığı mesafe 17 mil (27,35 km.), parçacıklar metal boşluk için elektrik alanın oranlaması ile hızlandırılıyor ve bu hızlandırma sonucunda her metre de 100 mega-elektron volt sınırına metalik alan bozulmadan önce ulaşabiliyordu.

Ama lazer plazma hızlandırıcı tamamen farklı bir çalışma sistemine sahip ve şu şekilde çalışıyor; plazma içeren kısa pipet şeklindeki tüpün içine lazer enjekte (püskürtme) ediliyor. Lazer plazma boyunca bir kanal açıyor aynı zamanda dalgalar oluşturuyor bu kanal ve dalga serbest halde bulunan elektronları yakalıyor ve onları hızlandırarak yüksek enerji elde ediliyor. Bu olay şuna benziyor bir sörfçünün arkasına dalgayı alıp hızlanmasına benzetilebilir.

İleri çalışmalarda 10 giga elektrons volts enerji seviyesine ulaşılmaya çalışılacak ve bu araştırma geleceğin plazma kanalı tekniğini şimdiden resmetmeye başladı.

Kaynak: ENGINEERING.COM