Новости Hardware

В США создали дифракционные решетки для самого мощного в мире лазера

Исследователи Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) с коллегами разработали и создали новые дифракционные решетки для сжатия высокоэнергетических лазерных импульсов в самой мощной в мире лазерной системе. Новая конструкция позволит в одном импульсе передавать 10 ПВт энергии (1016 Вт). Это примерно в десять раз больше всей совокупной мощности энергосистемы США, что необходимо для многих направлений в науке.

 Источник изображения: LLNL

Источник изображения: LLNL

Четыре дифракционные решётки HELD (решётки с высокой энергией и низкой дисперсией) размерами 85 × 70 см каждая будут установлены в лазерной системе ELI-Beamlines L4-ATON в Чешской Республике. Подобные HELD-решётки метрового размера потенциально смогут способствовать созданию будущих сверхбыстрых лазерных систем мощностью от 20 до 50 ПВт.

В лазерной системе дифракционные решётки используются для растягивания и последующего сжатия широкополосных лазерных импульсов. Метод усиления чирпированных импульсов (англ. Chirped pulse amplification, CPA) в 1985 году предложили физики Жерар Муру (Gérard Albert Mourou) и Донна Стрикланд (Donna Strickland), за что они в 2018 году получили Нобелевскую премию по физике. В настоящее время метод CPA является единственным для получения лазерного импульса петаваттного уровня.

Благодаря новым дифракционным решёткам установка L4-ATON сможет генерировать 1,5 кДж энергии в импульсах длительностью 150 фс (фемтосекунд, 10-15 с), что будет соответствовать передаче беспрецедентной мощности в 10 ПВт с частотой повторения один импульс в минуту. Достижение подобных энергий откроет двери для революционных исследований в таких областях, как физика плазмы и высоких плотностей энергии, астрофизика, ускорение частиц с помощью лазера, улучшенная медицинская диагностика, промышленные технологии обработки и обнаружение ядерных материалов.

 Источник изображения: LLNL

Упрощённая схема работы лазерной установки с дифракционными решётками в своём составе. Источник изображения: LLNL

По сравнению с современными решётками NIF ARC решётки HELD позволяют получить в 3,4 раза большую плотность энергии. Они достаточно большие, эффективные и прочные, чтобы выдерживать высокую плотность энергии лазерных импульсов. Растягивая во времени и спектрально лазерный «выстрел» дифракционные решётки снижают энергетическую нагрузку на усиливающую оптическую систему, предохраняя её от порчи. После усиления лазерный импульс снова сжимается и тем самым достигает высочайших энергий без вреда для канала оптического усиления.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Volkswagen начала приём заказов на новое поколение электромобиля ID.3 со сроком ожидания один год 36 мин.
«Росатом», Delta Computers и Positive Technologies создали отечественный комплекс киберзащиты 9 ч.
EK Water Blocks представила 120-мм и 140-мм вентиляторы EK-Loop Fan FPT для радиаторов СЖО 10 ч.
Учёные получили суперкомпьютер для поиска техногенных сигналов инопланетной жизни 12 ч.
KDDI ввела в эксплуатацию первую мобильную вышку на базе сети Starlink 12 ч.
PowerColor представила массивные видеокарты Radeon RX 7900 XTX Hellhound и RX 7900 XT Hellhound 13 ч.
Тайваньские ODM-производители серверов переносят мощности за пределы Китая 13 ч.
Graphcore представила ИИ-ускоритель C600 PCIe на чипе Colossus Mk2 GC200, предназначенный для Китая и Сингапура 13 ч.
GeForce RTX 3060 с 8 Гбайт памяти оказалась на 17-18 % медленнее в играх, чем оригинальная версия с 12 Гбайт 13 ч.
Hyundai заняла 9 % рынка электромобилей США — это второе место после Tesla, у которой 65 % 16 ч.