» » 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