Lazer Teknolojisi

Avrupa’daki en etkili lazer İngiltere’nin Manchester kentinde

Atımlı lazer, özellikle fizik bilimi için mucize bir silah niteliğinde. Lazer aracılığıyla, birkaç yüz femtosaniye süren atomlar arası elektron alışverişi bile araştırılabiliyor. Bunun için atomlar tek tek izole ediliyor ve bir iyon tuzağına hapsediliyor. Bu tuzak, tek iyonları, yani yüklü atomları uzun süre içinde tutuyor. İyonlar daha sonra lazer ışığıyla ışıtılıyor.

Varsayalım ki, lazer ışını salınan iyonlara sol taraftan yansıtıldı; sola doğru salınan iyonlar, atımlı lazer ışınına yöneleceklerdir. Bu sırada, akustikten de tanıdığımız rezonans oluşuyor. Araştırmacılar, bu rezonans enerjisini hassas ölçme cihazlarıyla, aynı bir kamerayla izliyormuş gibi kaydediyorlar. Ne kadar çok rezonans oluşturulursa, kaydedilen görüntü de o kadar netleşiyor. Bu arada elde edilen bilgiler, bilgisayar ve telekomünikasyon alanında süper hızlı sinyal aktarımı sağlayan hassas optoelektronik cihazların yapımı için kullanılıyor.

Bütün araştırmalar sırasında bilim adamları, attosaniyelik (femtosaniyenin binde biri) atımlara sahip lazerleri geliştirmeye başladılar. Bu lazerlerle çok hızlı işleyen kimyasal tepkimeler, hücresel boyutta ve adım adım incelenebiliyor. Araştırmanın amacı, hastalığa neden olan moleküllerin yapısını çözümleyebilmek ve bu bilgi ışığında hedefe yönelik özel ilaçlar geliştirmek…

Bir gün, lazer atımlarıyla küçük DNA’lar kesilebilecek ve parçalar, molekül tasarımcılığının yardımıyla bir araya getirilip yepyeni bir başka gene dönüştürülebilecek. Noktasal çalışabilen lazerle hücre çekirdeğine girip, orada cerrahi bir operasyon yapmak da mümkün.

Atımlı lazerler, sadece hayat kurtarmak amacıyla kullanılmıyor; sahip olduğu enerji, onu tehlikeli bir silaha da dönüştürebiliyor. Amerikan ordusu 2001 yılının başında bir lazer silahını uydulara karşı başarıyla kullandı. Uydunun elektronik sistemi tamamen tahrip edildi. Ancak, bu deneyim sırasında askeri strateji uzmanları, kendi silahlarına karşı dikkatli olmak zorunda olduklarını öğrendiler. Işık atımı, hedefini ya da başka bir cismi vurduğu zaman, nereye gideceği belli olmayan yansımalara neden oluyordu. Işınlar, hâlâ diğer uyduların -ki bu kendi uyduları da olabilir- optik alıcılarına zarar verecek kadar yeterli enerji içeriyorlardı. Bu tehlikenin önüne nasıl geçilebileceği henüz bilinmiyor, ama düşman uyduları ya da roketleri vurmayı hedefleyen lazer silahlarının 2007 yılında kullanıma hazır olması amaçlanıyor.

Bir yıl sonra da, daha barışçıl ve aynı zamanda da bütün zamanların en heyecan verici lazer projesi gerçekleştirilecek: Güneş’in simülasyonu… Güneş’in içinde hidrojen çekirdekleri birbiriyle kaynaşarak helyuma dönüşüyor. Bu çekirdek kaynaşması sonucu inanılmaz miktarlarda enerji açığa çıkıyor (milyarlarca yıl boyunca 100 milyon santigrat derecede yanan bir fırına benzetilebilir). Bilim adamları, lazer tekniği aracılığıyla bu işlevi yeryüzünde simüle etmek istiyorlar. Bu kozmik fırın taklit edilebildiği takdirde, yeryüzündeki enerji sorunu sonsuza kadar çözülecek. Çünkü, yanıcı madde olarak kullanılan hidrojen, yeryüzünde hem çok miktarda bulunuyor hem de ucuz.

Füzyon yöntemi, ilk olarak 1980’li yıllarda, zamanın en güçlü lazerleriyle denendi. Deney, başarıyla sonuçlanmıştı, ancak bütün bir bina kompleksini kapsayacak büyüklükteki düzenek, ürettiğinden daha çok enerji tüketiyordu. Şimdi, çekirdek kaynaşması (füzyonu) sonucu ekonomik enerji üretme fikri yeniden gündemde:

California’daki National Ignition Facility (NIF), futbol stadyumu büyüklüğünde bir düzenek hazırlıyor. 2008 yılında burada, 192 lazer silahından çıkan ışınlarla hidrojen çekirdekleri kaynaştırılacak. Füzyon sonucunda 5.000 milyar vat enerji açığa çıkması bekleniyor. Bu çalışma başarılı olursa, insanoğlunun en büyük hayallerinden biri gerçek olacak: Bütün dünyaya yetecek kadar ucuz enerjiye sahip olmak.