Версия для слабовидящих
200-тераваттный лазер, который позволит изучать пограничные состояния материи Печать Email
Новости об инновациях
09.10.2015

В национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC National Accelerator Laboratory начат процесс запуска в работу модернизированного сверхмощного лазера, импульсы которого смогут буквально «осветить» многие области науки и воспроизвести в лаборатории чрезвычайные условия, которые присутствуют в различных частях космоса, в недрах звезд и массивных планет.

Этот мощный лазер будет работать в паре с рентгеновским лазером LCLS (Linac Coherent Light Source), что позволит произвести съемку процессов, происходящих в материи, находящейся под воздействием чрезвычайных условий, температур, достигающих миллионов градусов, и давлений порядка 2 миллиардов тонн на квадратный дюйм.

Кроме исследований пограничных состояний материи импульсы света нового лазера будут использоваться для получения лучей вторичных частиц, что может быть использовано для исследований некоторых экзотических и пограничных состояний материи, таких, как плотная плазма, которая находится внутри звезд.

Модернизированная лазерная система рассчитана на генерацию импульсов, мощностью в 200 тераватт. Это в семь раз больше мощности системы до ее модернизации и в 100 раз больше суммарного моментального расхода энергии во всем мире, сжатого в десятки фемтосекунд, квадриллионных частей секунды. До модернизации мощность системы составляла 30 тераватт, а сейчас импульс нового лазера более мощен, нежели суммарные импульсы всех других 150 лазеров лаборатории SLAC.

Тем не менее, новый лазер SLAC не является самым мощным лазером в мире. Пальму первенства держит лазер LFEX, запущенный в Японии в этом году, мощность которого еще в 10 раз выше. Но уникальность новой лазерной системы заключается в том, что ее работа синхронизирована с работой мощного сверхскоростного рентгеновского лазера, который позволяет снимать с высоким разрешением и с регулируемой задержкой все процессы, происходящие в материи на атомарном уровне.

20151007_2_2.jpg Рис. 1.

Ключевым компонентом модернизации лазерной системы является новый кристалл из высококачественного сапфира, допированного титаном, который имеет размер около 8 сантиметров в диаметре. Этот кристалл служит для усиления света от другого лазера и фокусировки выходного луча до пятна, диаметром в несколько миллионных долей миллиметра. Модернизации подверглись также системы синхронизации и выбора времени импульса, которые позволяют синхронизировать последовательность импульсов почти инфракрасного света и рентгеновского излучения с точностью, измеряемой фемтосекундами.

Работа новой лазерной системы начнется позже в этом месяце, а работать она будет на половине своей расчетной мощности, 100 тераваттах.

В последующее время мощность будет плавно увеличиваться, пока лазер не выйдет на свою расчетную мощность. Сначала лазер будет вырабатывать 100-тераваттные импульсы, продолжительностью 40 фемтосенкунд, с частотой один импульс в 3.5 минуты. А на пиковой мощности в 200 тераватт промежуток времени между импульсами будет составлять 7 минут.

Но и 200 тераватт мощности не являются пределом мечтаний ученых, занимающихся фундаментальными исследованиями материи и ее состояний. Поэтому лазерная система позже может быть модернизирована до мощности в 300 и 400 тераватт, но это будет возможно лишь при помощи замены части существующего и установки дополнительного оборудования.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/200-teravattnyi-lazer-kotoryi-pozvolit-izuchat-pogranichnye-sostoyaniya-materii

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта