Saskaņā ar ārvalstu mediju ziņām, Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) centrs ASV Enerģētikas departamenta Bērklijas Nacionālajā laboratorijā ir izstrādājis un testējis inovatīvu optisko sistēmu, kas precīzi mēra un kontrolē lieljaudas lāzera staru stāvokli un norāda uz iepriekšējā precizitāte. Leņķis – nepārtrauc un netraucē lāzera staru. Šī jaunā sistēma palīdzēs lietotājiem zinātnieku aprindās maksimāli palielināt lieljaudas lāzerus.
Šo eksperimentālo verifikācijas darbu vada Berkeley Lab un Ph.D. Bērklijā, Kalifornijas universitātē. Viņas pētījumi ir aprakstīti rakstā "High Power Laser Science and Engineering", "High Power Laser Science and Engineering".
Bērklija laboratorijas paātrinātāju tehnoloģiju un lietojumu fiziskās ministrijas (ATAP) CAMERON GEDDES sacīja: "Tas ir milzīgs progress mērīšanas un kontroles jomā, kas nāks par labu lieljaudas lāzeriekārtām pasaulē." Bella centrs ir daļa no nodaļas.
Nav traucējumu mērījumu
Daži lietotāji ar prasīgiem lietojumiem zina, ka lāzera stars pārvietojas minimālā diapazonā, lai reaģētu uz pat visvairāk kontrolētajām laboratorijas vides vibrācijām un izmaiņām. ISONO teica: "Ja jūs nokavējat mērķi, ja vien jums ir daži mikroni, jūs varat atšķirt starp nevajadzīgajiem pārsteidzošās zinātnes papildinājumiem un fona troksni." Neliela direktīvu nobīde var radīt arī nevajadzīgas sarežģītības. Šeit darbojas diagnostikas sensors un atgriezeniskās saites sistēma.
Nav traucējumu mērījumu
Daži lietotāji ar prasīgiem lietojumiem zina, ka lāzera stars pārvietojas minimālā diapazonā, lai reaģētu uz pat visvairāk kontrolētajām laboratorijas vides vibrācijām un izmaiņām, teica ISONO: "Ja jūs nokavējat mērķi, ja vien jums ir daži mikroni, jūs varat veikt atšķirību starp nevajadzīgiem pārsteidzošās zinātnes papildinājumiem un fona troksni. "Neliela direktīvas nobīde var radīt arī nevajadzīgas sarežģītības. Šeit darbojas diagnostikas sensors un atgriezeniskās saites sistēma.
Šīs jaunās metodes pamatā ir lāzera arhitektūra ar trim galvenajām īpašībām. Pirmkārt, tas nodrošina piecus lieljaudas impulsus un tūkstoš mazjaudas impulsus sekundē, un tie visi iet vienu un to pašu ceļu. Otrkārt, staru kūļa līnija ir izstrādāta, lai optimizētu, veidojot lieljaudas impulsu un mazjaudas impulsa lielumu un novirzi. Visbeidzot, tas aizstāj vienu no atstarotā stara stiepļu spoguļiem ar inovatīvu ķīļveida spoguli, kam ir īpašs pārklājums spoguļa priekšējā virsmā un aizmugurējā virsmā.
Gandrīz visi galvenie stari tiek atstaroti no optiskā elementa priekšējās virsmas, tos neietekmē citi būtiski efekti. Neliela staru kūļa daļa (1 procents no ievades jaudas) tiek izplatīta caur priekšējo virsmu un atstarota no aizmugures virsmas. Šis "liecinieka stars" atrodas gandrīz paralēli galvenajam staram caur jebkuru nākamo optisko ierīci, un ir pietiekams šunts, lai atvieglotu instrumenta novietošanu. Gala rezultāts ir tāds, ka gaismas stara norādes leņķis un sānu novietojums ir saistīti ar tālās gaismas augstumu.
Isono sacīja, ka rezultāts ir "mērījums, kas netraucē galvenajam lāzera staram, bet ir ļoti precīzi, lai pastāstītu mums par tā situāciju".
Ieguvumi Bella Center un citur
Nesenais pētnieku mērķis ir izmantot šo diagnostikas metodi kā daļu no atgriezeniskās saites sistēmas, lai aktīvi stabilizētu lāzera sānu pozīciju un rādīšanas leņķi. Ir cerība uz Bella centra sākotnējo pētījumu ar 100 teravatu lāzeriem. Manuskripts ilustrē lielas jaudas 5 Hz lāzera nervozitātes izredzes, aktīvi stabilizējot mazjaudas 1 kHz lāzera impulsu secību. Lāzera stara vibrācija un kustība notika dažos desmitos hercu, kas pilnībā ietilpst praktisko atgriezeniskās saites sistēmu diapazonā. Paredzams, ka lieljaudas lāzera impulsu pārraides pozīcija un leņķis uzlabosies piecas reizes.
Lāzera plazmas daļiņu paātrinātāja (LPAS) izstrāde ir Bella centra galvenais uzdevums, kas atspoguļo šīs inovācijas iespējamos ieguvumus. LPAS rada īpaši augstu elektrisko lauku, kas var ļoti ātri paātrināt uzlādētās daļiņas, tādējādi radot cerību uz nākamās paaudzes, lētāku akseleratoru, ko var izmantot dažādās lietojumprogrammās. Tā kā LPA tiek paātrināts plānā dobā caurulē vai "kapilārā", tie gūs lielu labumu no uzlabotas piedziņas lāzera stara pozīcijas un norādes leņķa kontroles.
Tiešs pielietojums BELLA centrā ir nodrošināt elektronu staru brīvajam elektroniskajam lāzeram (FEL), izmantojot lāzera vadītu plazmas paātrinātāju - aparāts var radīt spilgtu fotonu impulsu nekā redzamās gaismas enerģija un īss viļņa garums.
Isono teica: "Risoteram, magnētiskajam blokam FEL kodolā, ir ļoti stingras prasības elektronu staru pieņemšanai, kas ir tieši saistīta ar LPA piedziņas lāzera norādes leņķi un horizontālajām svārstībām."
Piedāvātā Kbella ir nākamās paaudzes lāzeru sistēma, kas būs iespējama pielietojuma kombinācijā ar lielu jaudu un kilohercu atkārtojumu. "Šis darbs neaprobežojas tikai ar lāzera plazmas paātrināšanu," sacīja Bella centra direktors. Ēriks Ēriks Esarijs. "Tas atrisina specifisku pieprasījumu visai lieljaudas lāzeru nozarei, kas pierāda ar lielas jaudas impulsiem saistītu mazjaudas kopiju bez acīmredzamiem traucējumiem. Jebkura vieta, kur ar noteiktu precizitāti nodot lieljaudas lāzera starus jebkuram lietojumam. Šī diagnostika nodrošinās lielas izmaiņas. Padomājiet par lāzera daļiņu sadursmes eksperimentu vai mijiedarbību starp lāzera un mikronu precizitātes mērķiem.
