» » Współpraca naukowców WAT z tegorocznym noblistą w dziedzinie fizyki prof. Gerardem Mourou

Współpraca naukowców WAT z tegorocznym noblistą w dziedzinie fizyki prof. Gerardem Mourou

wpis w: Aktualności | 0

W tym roku nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki otrzymało troje badaczy, którzy dokonali odkryć w zakresie fizyki laserów. Arthur Ashkin opracował optyczną pęsetę, za pomocą której można przemieszczać nanoobiekty. Z kolei Gerard Mourou i Donna Strickland zostali docenieni „za metodę tworzenia ultrakrótkich impulsów optycznych o dużym natężeniu”. Ich metoda (tzw. CPA) wykorzystywana jest w systemach laserowych, które znalazły zastosowanie m.in. w laserowej korekcji wzroku.

Z prof. Gerardem Mourou, współautorem rewolucyjnej metody wzmacniania ultrakrótkich impulsów laserowych, od wielu lat współpracują naukowcy z Instytutu Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej. W roku 2008 prof. Mourou złożył wizytę w WAT, podczas której zwiedził laboratoria laserowe w Instytucie Optoelektroniki. Z dużym uznaniem wyrażał się o prowadzonych w nich pracach.  Podczas zorganizowanej w 2012 roku przez Wojskową Akademię Techniczną międzynarodowej konferencji naukowej „European Conference on Laser Interaction with Matter” ECLIM 2012, wygłosił referat otwierający konferencję pt.: „Extreme light: laser-based particle physics paradigm”.

Prof. Mourou był pomysłodawcą budowy w Europie wielkiej infrastruktury badawczej pod nazwą: „Extreme Light Infrastructure” (ELI). Składa się ona z systemów laserowych, które otworzą szerokie spektrum badań naukowych w różnych obszarach nauki, poczynając od medycyny, poprzez fizykę jądrową i zjawiska kwantowe. Wojskowa Akademia Techniczna reprezentowała Polskę w międzynarodowym konsorcjum przygotowującym projekt budowy ELI. Obecnie infrastruktura badawcza ELI, o wartości prawie miliarda euro, powstaje w Czechach, Rumunii oraz na Węgrzech. Zaangażowanie wielu różnych instytucji naukowych z Polski w projekt ELI, pozwoli również Polakom prowadzić badania z zastosowaniem laserów opartych na metodzie opracowanej przez tegorocznych noblistów. Działania te koordynuje Wojskowa Akademia Techniczna.

Według prof. Henryka Fiedorowicza, kierownika  Zespołu Oddziaływania Promieniowania Laserowego z Materią IOE, przełomowa metoda Mourou i Strickland pozwoliła na skokowe zwiększenie mocy ultrakrótkich impulsów laserowych. Femtosekundowe impulsy pozwalają na precyzyjną obróbkę materiałów bez ich niszczenia, co znalazło zastosowanie w nowoczesnej technologii i medycynie. „Żaden materiał nie wytrzyma zwiększania mocy impulsu femtosekundowego poprzez zwiększanie jego energii. Nobliści zastosowali sprytną metodę, która wcześniej była stosowana w technice radarowej. Femtosekundowy impuls laserowy przed wzmocnieniem zostaje wydłużony, co powoduje, że jego moc przy tej samej energii jest mniejsza i materiał nie ulega zniszczeniu. Po wzmocnieniu impulsu, w żargonie fizyków nazywanym pompowaniem, następuje ponowne skrócenie impulsów. Jeśli mamy tę samą energię, a krótszy czas impulsu, to jego moc znacznie się zwiększa” – wyjaśnia prof. Fiedorowicz.

Zdaniem prof. Fiedorowicza, zastosowanie ultrakrótkich impulsów laserowych o dużych energiach, uzyskanych z wykorzystaniem metody CPA, pozwoli w przyszłości wytwarzać wiązki protonów, którymi można precyzyjnie niszczyć komórki nowotworowe. Laserowe systemy ultrakrótkich impulsów stosowane są obecnie do przyśpieszania elektronów i wytwarzania promieniowania rentgenowskiego. Zastosowanie ich w radiologii pozwoli na uzyskanie znacznie lepszej rozdzielczości obrazu, niż  jest to możliwe z użyciem lamp rentgenowskich, a tym samym umożliwi wykrywanie zmian nowotworowych we wczesnych stadiach rozwoju.

Ewa Jankiewicz
rzecznik prasowy WAT
fot. Instytut Optoelektroniki WAT