Un laser à rayons X émet l’impulsion la plus puissante jamais enregistrée

Une installation californienne a émis une impulsion de rayons X d’une puissance sans précédent, correspondant à environ 1 000 fois la production annuelle moyenne d’une centrale nucléaire.

Un nouveau record pour le Linac Coherent Light Source

Deux ans après avoir bénéficié d’améliorations majeures, lui ayant permis d’émettre jusqu’à un million d’impulsions par seconde (contre un peu plus d’une centaine auparavant), le Linac Coherent Light Source refait parler de lui.

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Fonctionnant en accélérant des paquets d’électrons à des vitesses proches de celle de la lumière, puis en utilisant une série d’aimants pour les faire « osciller » et émettre des radiations sous forme de rayons X, le dispositif a généré un faisceau laser d’une puissance de près d’un térawatt pendant 440 milliardièmes de milliardième de seconde, ou attosecondes.

Pour établir ce record, les chercheurs ont fait en sorte que chaque groupe d’électrons intervienne deux fois au cours du processus.

« À court terme, il sera difficile de faire mieux », estime Agostino Marinelli, chercheur au SLAC National Accelerator Laboratory et co-auteur de l’étude détaillant cette nouvelle percée, publiée dans la revue Nature Photonics.

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Des implications majeures

Des impulsions aussi énergétiques et courtes promettent d’offrir aux chercheurs un aperçu sans précédent de processus intervenant à des échelles infimes.

« Nous pourrions par exemple imager le comportement des électrons à l’intérieur d’une molécule, d’abord du point de vue d’un atome donné, puis de son voisin », illustre Matthias Kling. « Ce qui pourrait améliorer radicalement notre compréhension de la chimie dans des systèmes tels que les batteries. »

Selon Francesca Calegari, du Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), suivre les électrons avec une telle précision pourrait éventuellement permettre de les contrôler, ce qui ouvrirait la voie à la création de matériaux plus performants, dont l’utilisation permettrait notamment d’améliorer le rendement des cellules photovoltaïques.

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