Central Laser Facility ( CLF ) es un centro de investigación en el Reino Unido. Forma parte del Laboratorio Rutherford Appleton . La instalación está dedicada a estudiar las aplicaciones de los láseres de alta energía . Fue inaugurado en 1976. [1] A partir de 2013, hay 5 laboratorios láser activos en el CLF: Vulcan , Astra Gemini, Artemis, ULTRA y OCTOPUS. La instalación proporciona láseres de alta potencia y alta sensibilidad para estudiar en amplios campos de la ciencia, desde la física atómica y del plasma hasta el diagnóstico médico, la bioquímica y la ciencia medioambiental . [2] También a través del Centro de Tecnología y Aplicación Láser Avanzada (CALTA), CLF es responsable del desarrollo del láser. DiPOLE es la creación de ese proyecto. [3]
El Vulcan es el primer láser operativo en el CLF. [1] En 1997, cuando se nombró un nuevo director, MHR Hutchinson, ex-director del Imperial College de Londres , el CLF también estaba operando un segundo láser, el Titania, que en ese momento se decía que era el láser de fluoruro de criptón más brillante del mundo . [4]
El Vulcan es la instalación de uso de láser más potente del mundo. [2] Emite un haz de luz en el orden de los petavatios. [5] La construcción del núcleo del Vulcan fue realizada por Kværner Engineering and Construction según especificaciones similares a las de la industria nuclear. La cámara está revestida de aluminio y plomo para reducir la radiación. [6]
Vulcan, inicialmente un láser de neodimio de dos haces de 0,5 teravatios , fue mejorado por primera vez en 1980 a un láser de 6 haces de 1,5 TW. La potencia se incrementó nuevamente en 1982, a 3 TW. [1]
Astra Gemini es un sistema láser de titanio y zafiro de doble haz . La mayoría de los láseres de titanio y zafiro son de un solo haz. El Astra Gemini tiene dos amplificadores que emiten haces de 0,5 petavatios. El sistema de dos haces está orientado a experimentos de física de plasma . [7]
Artemis produce luz ultravioleta . El proyecto se inició en colaboración con Diamond Light Source para estudiar la física atómica y molecular, la ciencia de superficies y la ciencia de los materiales. [2] Artemis también se puede utilizar para estudiar la dinámica de la autoionización y la desmagnetización ultrarrápida. [8]
Al combinar láser, detector y pinzas ópticas , ULTRA proporciona dinámica molecular para estudiar las ciencias físicas y biológicas. Las múltiples matrices de ULTRA permiten una gran flexibilidad para combinar múltiples haces a lo largo del espectro en diferentes tiempos y longitudes de pulso. Ultra manipula partículas microscópicas suspendidas en líquido de tal manera que las fuerzas no sean intrusivas ni destructivas. [9]
OCTOPUS es un grupo de imágenes que ofrece diversos métodos de obtención de imágenes, como microscopía multidimensional de moléculas individuales , microscopía confocal (FLIM, FRET y multifotón) y perfilometría óptica. Funciona como parte del grupo de imágenes funcionales de biosistemas (FBI). [10]
En abril de 2013 se anunció que el CLF había ganado un contrato en el marco del proyecto HiLASE. [11] La instalación HiLASE [12] está situada en Dolní Břežany , República Checa . El contrato asciende a 10 millones de libras esterlinas para el CLF y el proyecto completo cuesta 30 millones de libras esterlinas. La licitación se ganó gracias al desarrollo de un sistema láser de estado sólido bombeado por diodos de alta energía (DiPOLE), que fue desarrollado por científicos del CLF.
En colaboración con instalaciones láser de todo el mundo, PETAL (Francia), OMEGA-EP (EE. UU.) y FIREX (Japón), CLF está estudiando la viabilidad de utilizar la ignición rápida para crear una energía de fusión inercial. Está previsto que la instalación HiPER se construya en Europa y que los estudios sean supervisados por expertos de nueve países. [2] [13]
Albert Einstein propuso, como parte de su teoría de la relatividad especial , que la luz reflejada desde un espejo que se mueve a una velocidad cercana a la de la luz tendrá una potencia pico mayor que la luz incidente debido a la compresión temporal. Utilizando un espejo electrónico relativista denso creado a partir de un pulso láser de alta intensidad y una lámina de escala nanométrica, se demostró que la frecuencia del pulso láser cambiaba coherentemente del infrarrojo al ultravioleta. Los resultados dilucidan el proceso de reflexión de los espejos electrónicos generados por láser y sugieren futuras investigaciones en espejos relativistas. [14]
Antes no era posible combinar una alta energía de pulso con una alta tasa de repetición. El Vulcan era un láser de alta frecuencia de pulso y baja frecuencia de repetición (en orden de pulsos por hora). Otros, si bien pueden emitir muchos pulsos por segundo, estaban limitados a una energía menor. DiPOLE permitirá la combinación de ambos. [15]
51°34′21″N 1°18′57″O / 51.5726°N 1.3159°W / 51.5726; -1.3159