Ett kombinerat team av forskare från University of Ottawa och National Research Council Canada har utvecklat ett nytt sätt att generera snabba starka magnetfält med hjälp av laserpulser. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , forskarna beskriver sin nya teknik och hur den kan användas.

Under de senaste åren, magnetiska fält har blivit viktigare inom en mängd olika forskningsområden, inklusive medicin. Men ett sätt att snabbt generera starka magnetfält har släpat efter. I denna nya insats, forskarna har hittat ett sätt att övervinna problem i samband med tidigare försök att påskynda generering av magnetfält.

Det nya arbetet bygger på tidigare försök att använda lasrar för att påskynda processen - dessa experiment har vanligtvis använts för att trycka elektroner i plasma runt en slinga, men sådana enheter kräver mycket starka lasrar som bara finns på ett fåtal forskningsplatser. Också, i tidigare försök att använda laser, forskare har riktat in sina lasrar konfigurerade som en optisk virvel i en gas. Forskarna med denna nya ansträngning föreslår istället en azimutal-vektor laserstråle. I ett sådant system, de elektriska fältlinjerna ska ha formen av cirklar runt en central strålaxel. Systemet är mest intensivt i den ringformade delen av regionen. Det borde göra det möjligt att skicka en elektron runt ringen, genererar ett magnetfält i strålens riktning. Forskarnas idé introducerar också en andra laser med en frekvens som är avstämd till dubbelt så stor som den första strålen. Detta ändrar tidpunkten för processen, låter elektroner röra sig när fältet är på topp.

Simuleringar av deras idé visade att om en 11,3-mikrojoule huvudlaserpuls användes och en 1,9-mikrojoule frekvensfördubblad puls lades till som den andra lasern, systemet skulle kunna slå på ett 8-Tesla-fält på bara 50 femtosekunder. En sådan uppställning, forskarna konstaterar, kan användas i typiska labbmiljöer, även om de noterar att det sannolikt skulle förstöra magnetiska prover som studeras. De föreslår att dessa problem kan minskas genom att flytta prover längre bort från magnetfältet. De föreslår vidare att enheter byggda med deras idéer skulle kunna användas för optoelektronik som kräver snabba omkopplare.

© 2020 Science X Network