ZEUS, le laser le plus puissant des États-Unis atteint 2 pétawatts, établissant de nouveaux records
Le système laser ZEUS de l'Université du Michigan a propulsé les États-Unis à l'avant-garde de la science des lasers à haute intensité. Lors de sa première expérience officielle, ZEUS a atteint une puissance de crête de 2 pétawatts - le double de tout autre laser américain, ouvrant une nouvelle ère pour la recherche scientifique.
Bien que cette impulsion ne dure que 25 quintillionièmes de seconde, elle représente une puissance supérieure à 100 fois la production électrique mondiale totale. Karl Krushelnick, directeur du Centre Gérard Mourou pour l'optique ultra-rapide, déclare: 'Ce jalon marque le début d'expériences explorant des territoires inconnus pour la science américaine'.
Construit pour 16 millions de dollars avec le soutien de la NSF, ZEUS fonctionne comme une installation ouverte. Les propositions d'expériences sont sélectionnées via un processus d'évaluation indépendant, ciblant des domaines comme la médecine, la sécurité nationale, la science des matériaux et la physique quantique.
ZEUS comprend trois zones cibles spécialisées. La Zone 2 est dédiée aux expériences sur cibles solides et accélération d'ions, tandis que la Zone 3 est optimisée pour l'accélération par sillage laser. Sa capacité à diviser le faisceau permet d'atteindre des intensités un million de fois supérieures.
L'équipe du Pr Franklin Dollar mène la première expérience utilisateur à 2 pétawatts, visant à produire des faisceaux d'électrons équivalents à ceux des accélérateurs de particules. Ils utilisent deux faisceaux laser distincts - un pour créer un canal guide et l'autre pour accélérer les électrons.
Cette réussite prépare l'expérience phare prévue cette année: la collision d'électrons accélérés avec des impulsions laser de 3 pétawatts. Selon Vyacheslav Lukin de la NSF, les recherches de ZEUS pourraient améliorer l'imagerie médicale et les traitements contre le cancer.
Le développement de ZEUS a rencontré des défis techniques, notamment la fabrication pendant 4,5 ans d'un cristal de saphir dopé au titane de 17cm de diamètre. Depuis son ouverture en octobre 2023, ZEUS a accueilli 11 expériences impliquant 58 chercheurs de 22 institutions.
