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Wissenschaft im Trend: Wissenschaftler gewinnen den Nobelpreis für Physik 2018 für ihre Innovationen in der Laserphysik

Die königlich schwedische Akademie der Wissenschaften zeichnete Gérard Mourou und Donna Strickland für ihre bahnbrechende Erfindung im Bereich der Laserphysik aus. Die EU-Finanzierung trug zu dieser Entdeckung bei.
Wissenschaft im Trend: Wissenschaftler gewinnen den Nobelpreis für Physik 2018 für ihre Innovationen in der Laserphysik
Die Physiker Mourou und Strickland von der französischen École Polytechnique beziehungsweise von der kanadischen Universität Waterloo entwickelten eine Technologie, die hochintensive, ultrakurze optische Impulse erzeugt. Laut einer Pressemitteilung, die auf der offiziellen Website des Nobelpreises veröffentlicht wurde, „ebneten die Forscher den Weg für die kürzesten, intensivsten Laserimpulse, die die Menschheit je geschaffen hat. Ihr revolutionärer Artikel wurde 1985 veröffentlicht und bildete die Grundlage für Stricklands Doktorarbeit.“

Sie bedienten sich eines innovativen Ansatzes, um hochintensive Laserimpulse im ultrakurzen Bereich zu erzeugen. Dies gelang ihnen, ohne dass die verstärkenden Materialien zerstört werden mussten. „Zunächst streckten sie die Laserimpulse zeitlich, um deren Höchstleistung zu senken, dann verstärkten sie sie und schließlich wurden sie komprimiert. Wenn ein Impuls zeitlich komprimiert wird und er kürzer wird, wird mehr Licht im selben winzigen Bereich gebündelt – die Intensität des Impulses steigert sich erheblich.“

Die neu erfundene Methode namens Chirped Pulse Amplification (CPA; Verstärkung gechirpter Pulse) wurde schnell zum Standard für darauffolgende hochintensive Laser. Dank CPA werden jährlich Millionen von Augenoperationen zur Sehfehlerkorrektur unter Verwendung der genauesten verfügbaren Laserstrahlen durchgeführt. Die Entwicklung dieser Technologie hat neue Forschungsbereiche eröffnet und eine Vielzahl industrieller und medizinischer Anwendungsfälle ermöglicht. Dennoch bleiben viele Anwendungsmöglichkeiten weiterhin unerforscht.

„Ich gratuliere ... Gérard Mourou und Donna Strickland herzlich zu ihrem Erfolg“, so Carlos Moedas, der Europäische Kommissar für Forschung, Innovation und Wissenschaft in einer Pressemeldung, die auf dem offiziellen Webportal der Europäischen Kommission veröffentlicht wurde. „Ich bin stolz darauf, dass die Finanzierung der EU einen der diesjährigen Nobelpreisträger dabei unterstützt hat, die Laserphysik zu perfektionieren. Ihre Entdeckungen helfen uns allen, die Grenzen der Wissenschaft ständig zu erweitern.“

Die EU unterstützte das Projekt ICAN von 2012-2013 mit 500 000 EUR, im Rahmen dessen Dr. Mourou ein Physikerteam leitete, das die Absicht hatte, ein revolutionäres Lasersystem zu entwickeln. Zu diesem Zweck erforschten sie die Verwendung von Faserlasern in zukunftsweisenden Teilchenbeschleunigertechnologien. Zum ersten Mal konnte eine radikale Laserarchitektur Partikel über sehr kurze Strecken auf sehr hohe Energie beschleunigen, und zwar mit einer hohen Wiederholungsrate sowie mit gutem Gesamtwirkungsgrad. Die Pressemeldung der Europäischen Kommission gibt an, dass er auch die Extreme Light Infrastructure (ELI) initiierte und koordinierte, eine neue Forschungsinfrastruktur von europaweitem Interesse, die Teil der europäischen ESFRI-Roadmap ist. ELI wurde als von der Basis der europäischen Gemeinschaft der Laserwissenschaftler angeregte Initiative ins Leben gerufen.

Die außerordentliche Professorin für Physik und Astronomie Dr. Strickland wurde zur ersten Nobelpreisträgerin für Physik seit 55 Jahren. Dr. Mourou ist auch mit der Universität Michigan in den Vereinigten Staaten verbunden.

Quelle: Gestützt auf Medienberichte

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