Mejores experimentos de alta potencia ultrarrápidos
Los experimentos modernos de física para investigar campos nuevos, como la aceleración de partículas o la física nuclear asistida por láser, se fundamentan en gran medida en pulsos de intensidad ultraelevada. A pesar de los avances recientes en la tecnología de láser, persisten ciertas imperfecciones en el perfil temporal del pulso debidas a prepulsos y pedestales de emisión espontánea, amplificada y de gran nivel. Ante esta necesidad, el proyecto SHARP se concentró en desarrollar métodos e instrumentos nuevos para lograr el contraste temporal óptimo en la interacción entre láser y material. En este contexto, los efectos no lineales asociados pueden deparar una reducción significativa del nivel de emisión espontánea amplificada en relación con el pulso ultrarrápido (de femtosegundos). Uno de los resultados fundamentales del proyecto consistió en la amplificación directa de pulsos de láser de femtosegundos visible y de alta potencia con la ayuda de un láser (C-A) de fluoruro de xenón (XeF). Este dispositivo fotolítico compacto presenta un índice de refracción bajo no lineal que permite una amplificación directa, sin alargamiento del pulso. Además, puede proporcionar pulsos de láser ultrarrápidos de muy alta potencia en la región azul-verde. Gracias a su leve aumento de la señal pequeña y a una vida de la radiación relativamente larga (100ns), el medio del gas de fluoruro de xenón fotolítico ofrece un nivel bajo de emisión espontánea amplificada. Además, este medio presenta una amplificación ancha y una fluencia de saturación bastante alta. Estas capacidades hacen que este aparato sea ideal para el desarrollo de sistemas de láser de potencia ultraelevada (hasta niveles de petavatios). Se ha diseñado con la menor complejidad posible para ahorrar costes de producción. Por otra parte, su diseño limita que se produzcan prepulsos, por lo que reduce considerablemente las pérdidas de potencia. Así pues, este aparato es idóneo para lograr pulsos de femtosegundos de alta potencia y gran contraste y puede usarse en instalaciones de laboratorio ultrarrápidas de multiteravatios e incluso de petavatios. Algunos ejemplos de experimentos de física de campos intensos son el diagnóstico de plasma denso con resolución temporal, la generación de fuentes de rayos X y plasma láser, la ignición de reacciones fotonucleares, la aceleración de partículas y la exploración del régimen relativista de la interacción radiación-materia.
