Un espectrómetro Doppler bidimensional captura los movimientos de alta intensidad, femtosegundo inducido por láser caliente, plasma denso en diferentes lugares de una superficie sólida. Crédito:K. Jana y Amit Lad
Los avances recientes en la observación de fenómenos físicos en rápida evolución han impulsado grandes avances en la ciencia y la tecnología, a medida que suceden. Láseres de femtosegundos desde el infrarrojo hasta la región de rayos X nos han permitido 'mirar', en tiempo real, los átomos bailan en moléculas y sólidos en escalas de tiempo de femtosegundos y picosegundos. Ver movimientos tan fascinantes no solo en tiempo real, pero en las ubicaciones espaciales donde ocurren, es un desafío mayor.
Es precisamente este avance el que ha realizado un equipo de investigadores del Instituto Tata de Investigación Fundamental, Mumbai, Universidad de York y los laboratorios Rutherford Appleton, REINO UNIDO. Explotaron una superficie sólida con una intensidad ultra alta (10 19 W / cm cuadrado), Pulso de láser de 25 femtosegundos (bomba) que crea un plasma denso y monitoreó su movimiento ultrarrápido reflejando un segundo pulso débil de femtosegundo (sonda). Los cambios Doppler en la longitud de onda impuestos sobre el pulso de la sonda reflejada por el plasma de rápida evolución revelan los movimientos hacia afuera (desplazamiento hacia el azul) y hacia el interior (desplazamiento hacia el rojo) del plasma.
Ningún estudio previo capturó el movimiento en toda la superficie del plasma, la "pista de baile", en un solo experimento. Este equipo combinó la resolución de tiempo de femtosegundos con una resolución de espacio micrométrica, capturando así los giros y vueltas ultrarrápidos del plasma en diferentes ubicaciones transversales.
Los experimentos idearon un nuevo monitor Doppler 2D con dieciséis independientes, un solo tiro, espectrómetros de alta resolución, todos activados por el pulso láser de la bomba y que capturan la velocidad instantánea del plasma en diferentes ubicaciones espaciales. Muestran que diferentes porciones del plasma entran y salen en diferentes momentos, contrariamente a la expectativa habitual de un movimiento algo uniforme. Este nuevo método puede resultar muy útil para rastrear el flujo de calor y energía a lo largo de la superficie y observar el crecimiento de las inestabilidades del plasma. muy importante para comprender la ciencia del plasma láser y promover aplicaciones de alta intensidad, Plasmas láser impulsados por láser de femtosegundos en imágenes y fusión láser.
