Uma equipa de investigação do Centro Helmholtz de Dresden-Rossendorf (HZDR) e do XFEL Europeu, na estação experimental HED-HiBEF em Schenefeld, combinou um laser de eletrões livres de raios X com o laser ótico de alta intensidade ReLaX e conseguiu transformar um fio de cobre em plasma de alta temperatura usando um laser ultrarrápido. Esta experiência fornece novos conhecimentos sobre a interação laser-plasma e promete melhorar as técnicas de diagnóstico para fusão a laser.

Na experiência, um pulso de laser ultracurto atingiu um fio de cobre fino (cerca de um sétimo da espessura de um cabelo humano), gerando uma densidade de energia extremamente alta numa área minúscula, vaporizando instantaneamente o fio de cobre e formando um plasma de alta temperatura de milhões de graus. Posteriormente, os investigadores usaram um segundo pulso de raios X produzido pelo XFEL Europeu como luz de sondagem e mediram a variação temporal da quantidade de iões Cu²²⁺ altamente carregados através de absorção ressonante. Os resultados mostraram que os iões Cu²²⁺ atingiram um pico após 2,5 picossegundos e desapareceram completamente em cerca de 10 picossegundos. Simulações de computador indicam que os eletrões inicialmente arrancados pelo laser formam uma onda de alta energia, que subsequentemente colide e liberta mais eletrões, impulsionando o processo de ionização. O Professor Tom Cowan do HZDR afirmou: "Nunca antes alguém tinha estudado este tipo de ionização com tanta precisão." Esta descoberta é crucial para compreender o transporte de energia em plasmas laser e fornece dados essenciais para o projeto de futuros reatores de fusão a laser.

Detalhes da publicação: Autor: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf; Título: "This laser turns metal into a star-like plasma in trillionths of a second"; Publicado em: "Nature Communications" (2026); Informação da revista: Nature Communications