Forskarteam skapar världens kortaste ljus

László Veisz står utanför laboratoriet där forskningen äger rum.
Mats Pääkkölä
László Veisz står utanför laboratoriet där forskningen äger rum.

Extremt korta ljuspulser som kan fånga upp så små saker som elektronernas rörelser i atomer, det är vad ungraren László Veisz och hans forskarteam jobbar med i en källare på Umeå universitet. Målsättningen är att skapa och använda ljusblixtar så korta som 100 attosekunder, vilket utskrivet motsvarar 0,0000000000000001 sekunder.
– Vi vill inte repetera vad någon annan redan har gjort, vi vill göra något helt nytt, säger Veisz till Aspiranten.

De tekniska lösningarna bakom sådana experiment är förstås väldigt komplicerade, men förenklat beskriver László Veisz experimentet på följande vis.
–Med hjälp av en laserstråle lyckas vi skapa en väldigt kort puls av ljus, så kort som vi bara kan egentligen. Ljuspulsen riktas sedan mot det vi vill analysera, till exempel en molekyl, och finessen är att vi med hjälp av en serie speglar dessutom lyckas fånga resultatet på bild, förklarar han.

Just den metod som Veisz och hans team använder sig av gör att forskarna kan få en insyn i processer som hur materia är uppbyggd och vad som händer inuti olika molekyler ner på elektronnivå. Dessa tekniker kan användas i bland annat biomedicin och i elektriska processorer, eller i avancerade kvantdatorer. Men Veisz vill inte nöja sig med det.
– Vi vill utmana gränsen för vad som är möjligt, vi vill skapa ännu kortare eller intensivare ljuspulser. Vi har ett enormt övertag i vår avancerade dataloggning, medan andra forskarteam måste förlita sig på mer konventionella mätmetoder för att analysera sina system.

För att ge allmänheten en bild av hur lång en attosekund är brukar han jämföra den med längden av en vanlig sekund.
–Tänk dig hur stor skillnaden är mellan längden på en sekund och längden på universums ålder. Det förhållandet är ungefär lika stort som skillnaden mellan en sekund och en attosekund, illustrerar Veisz.

Konstruerade laboratoriet från grunden

László Veisz kom med sitt projekt från ett institut i Tyskland till Umeå i slutet på mars i år och enligt honom var det både de yrkesmässiga och de tekniska förutsättningarna som lockade.
– Jag fick ett utmärkt erbjudande om att jobba som professor här, något som inte hade varit möjligt i Tyskland på samma sätt. Här har vi också haft möjligheten att bygga upp och utforma laboratoriet helt utifrån de förutsättningar vi behöver för vårt projekt, i Tyskland behövde vi anpassa oss till annan forskning också, förklarar Veisz.

Mycket arbete ligger bakom konstruktionen av laboratoriet som mäter 30×12 meter och som använder ett komplicerat system av speglar, rör och vakuumkammare för att rikta ljuset precis rätt. Om någonting i systemet rör sig det minsta lilla, eller ifall det kommer in damm och andra föroreningar, riskerar experimentet att bli helt oanvändbart. För att värja sig mot sådana omständigheter är laboratoriet byggt på en stadig och fristående grund av betong och utrymmena skyddas av luftslussar och noggrann skyddsklädsel.

Lasern tar sig igenom hela kammaren och ska även reflekteras till andra rum via tuber.
Lasern tar sig igenom hela kammaren och ska även reflekteras till andra rum via tuber.

Forskningen i sig är inte farlig, går allting som det ska stannar all energi inne i systemet. Men även om någonting skulle gå snett finns det ingen större risk inblandad, trots de extrema förhållandena som experimentet medför.
– Experimentet pågår under en så kort tid att strålningen som möjligtvis skulle kunna läcka ut är på ungefär den nivå som vi blir utsatta för till vardags ändå.

Söker lokal förstärkning

Veisz team består av sex till sju personer inklusive honom själv, och nu söker de efter mastersstudenter eller doktorander på universitetet som vill bli en del av teamet.
– Förhoppningsvis kan vi anställa någon här i Sverige från universitetet som kan hjälpa oss med jobbet i laboratoriet, det skulle vara väldigt uppskattat, informerar han.

Text: Alfred Jacobsson Foto: Mats Pääkkölä

 

Redaktionen