Láser ultra intenso

La potencia de un pulso láser viene dada por el cociente entre su energía y su duración, P = E/Δt.

Por otro lado, la intensidad considera el área sobre la cual se hace incidir esa potencia y viene dada por la expresión I = P/A.

Sin embargo, durante años la amplificación de energía ha estado limitada por las propiedades ópticas del material amplificador en el cual, a intensidades superiores a 1015 W cm-2, se producían efectos no lineales que causaban modificaciones en la propagación de la onda y daños en el material.

Brevemente, esta técnica consiste en estirar el pulso en el tiempo previamente a su amplificación en energía, mediante redes de dispersión.

Lo que motivó a construir estos láseres de pulsos muy energéticos fue, fundamentalmente, la investigación en fusión nuclear mediante láser.

Así, mientras que los aceleradores lineales convencionales están limitados por la ruptura dieléctrica a valores de 20 MV/m, (valores para los cuales se ionizan las paredes de la estructura), los plasmas son gases ya ionizados y por tanto impermeables a la ruptura dieléctrica con lo que se pueden conseguir campos de aceleración hasta 1000 veces mayores.

Sin embargo, son muchos otros aspectos de la física nuclear[4]​ en los que estos láseres tienen aplicación como se enumera a continuación.

Los láseres ultra intensos podrían ser una solución para el problema del tratamiento de residuos nucleares tóxicos ya que pueden inducir transmutaciones.

El uso de estos rayos X intensos producidos por láser ofrece nuevas posibilidades para imagen médica.

El láser al interaccionar con el blanco genera iones energéticos que servirían para irradiar tumores.

Un pulso láser intenso y ultracorto tiene capacidad para ionizar el aire creando así una vía conductora que permitiría dirigir descargas eléctricas, i.e.

Según evolucione la tecnología se podrían tener sistemas láser cada vez más pequeños y transportables cuya utilidad sería proteger instalaciones, aeropuertos… Un proyecto en esta área de trabajo es Teramobile.

Fenómenos relacionados con el vacío cuántico[6]​ como el efecto Casimir, la dispersión fotón-fotón y creación de pares virtuales podrán ser investigados con pulsos ultra intensos.