Para peneliti di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf telah merekam atom tembaga yang kehilangan dan mendapatkan kembali elektron dalam femtodetik menggunakan laser ganda. Eksperimen ini menciptakan plasma yang sangat panas yang meniru kondisi kosmik ekstrem. Temuan ini dapat memajukan penelitian fusi laser.
Para ilmuwan menggunakan dua laser canggih di stasiun HED-HiBEF dari European XFEL di Schenefeld dekat Hamburg untuk mengamati pembentukan plasma. Denyut laser optik intens dari ReLaX menghantam kawat tembaga tipis, menguapkannya menjadi plasma yang mencapai jutaan derajat. Sebuah probe laser elektron bebas sinar-X berikutnya menangkap proses tersebut dalam jepretan, melacak ion Cu²²⁺ bermuatan tinggi melalui penyerapan resonan pada 8,2 kiloelektronvolt, sebagaimana dirinci dalam Nature Communications yang diterbitkan pada tahun 2026. Kepadatan energi mencapai 250 triliun megawatt per sentimeter persegi selama denyut femtodetik berdurasi 25 hingga 30. Dr. Lingen Huang, kepala eksperimentasi di Divisi Kepadatan Energi Tinggi HZDR, menjelaskan: 'Ini adalah kondisi yang tepat yang disediakan oleh kedua laser yang memiliki durasi denyut hanya 25 dan 30 femtodetik -- yaitu, sepertriliun detik.' Pengukuran menunjukkan ion Cu²²⁺ memuncak setelah 2,5 pikodetik sebelum bergabung kembali dalam 10 pikodetik. Prof. Tom Cowan, mantan direktur Institut Fisika Radiasi HZDR, mencatat: 'Belum pernah ada yang melihat jenis ionisasi seperti ini dengan begitu tepat sebelumnya.' Simulasi komputer mengungkapkan gelombang elektron yang mendorong ionisasi lebih lanjut saat elektron yang dibebaskan melepaskan lebih banyak elektron dari atom di sekitarnya. Dr. Ulf Zastrau, yang bertanggung jawab atas stasiun HED-HiBEF, mengatakan: 'Eksperimen ini menunjukkan seberapa kuat laser kami dan membuka jalan bagi fasilitas fusi laser di masa depan.' Pekerjaan ini menyempurnakan simulasi untuk plasma yang dipanaskan dengan laser yang penting bagi reaktor fusi.