Nauja naujos kartos itin intensyvių lazerių koncepcija

„Exawatt“ klasės lazerių samprata. Paskola: Osakos universitetas

Osakos universiteto mokslininkai siūlo naujos kartos aukštos įtampos lazerių koncepciją, galbūt padidindami dabartinį rekordą nuo 10 petavatų iki 500 petavatų.

Itin intensyvūs lazeriai, turintys itin trumpus impulsus ir ypač dideles energijas, yra galingi įrankiai nežinomoms fizikos, kosmologijos, medžiagų mokslo ir kt. Studijoms. Naudojant populiarią technologiją „Chirped Pulse Amplification (CPA)“ (2018 m. Nobelio premija fizikoje), dabartinis rekordas pasiekė 10 petavatų (arba 10 ^ 16 vatų). Naujausiame tyrime Mokslinės ataskaitos, Osakos universiteto mokslininkai pasiūlė naujos kartos itin intensyvių lazerių, modeliuojamos maksimalios galios iki „Exawatt“ klasės, koncepciją (1 „Exawatt“ yra lygus 1000 petavatų).

Daktaro T. sugalvotas lazeris Maymanas, 1960 m., Turi vieną didelio intensyvumo savybę (arba aukščiausią impulsinę lazerio galią). Istoriškai lazerio smailės galia vystėsi dviem etapais. Iškart po lazerio gimimo Q-off և fiksavimo technologijos padidino lazerio smailės galią iki kilovatų (10 ^ 3 W) և gigavatų (10 ^ 9 W). 1985 m., Kai PA Մ Murray և Donna Strickland išrado CPA technologiją, kuri išvengė materialinės žalos պտ optinio netiesiškumo, lazerio smailės galia smarkiai padidėjo ir pasiekė Terawatt (10 ^ 12 W) և State (10 ^ 15 W) lygį. 10-Petawatt CPA lazeriai (ELI-NP lazeriai) šiandien buvo demonstruojami Europoje, o SULF lazeriai – Kinijoje.

Šiuo metu visame pasaulyje „Petawatt“ lazerio diegimo mastai yra labai dideli, be to, programos investicijos yra labai didelės. Kitas būsimų ultragarso lazerių žingsnis yra didinti maksimalią galią didinant pulso dažnį, o ne didinant smailės energiją.

Ankstesniame tyrime (OSA Continuum, DOI: 10.1364 / OSAC.2.001125) ši grupė sukūrė naują formuluotę, vadinamą „WNOPCPA“, kad padidintų sustiprintą spektrą W, kad sumažėtų W pulso raktas. yra bendro pralaidumo padidėjimas naudojant daugiapakopį spinduliavimo siurblį, kuris atitinka skirtingus sustiprintus spektrus. „Tačiau siurblio trukdžiai, be galimos žalos, yra potenciali WNOPCPA problema, taikoma didelio masto projektavimui“, – aiškina autorius Haoyangas Li.

Šioje naujai patobulintoje konstrukcijoje, naudojant dviejų spindulių pumpuojamą WNOPCPA և smulkiai optimizuotą fazių suderinimą, visiškai išvengiama siurblio trukdžių; , spektrinis amplifikacija dėl netiesinių efektų yra žymiai padidinta, և modeliavimas rodo, kad didžiausios smailės galios rekordą galima perkelti į Exawatt klasę.

„Šis darinys turi du privalumus. Vienas iš jų yra persotinimo amplifikacija WNOPCPA; kita yra netiesinė spektro amplifikacija po suspaudimo. „Šie tyrimai galėtų būti galimas būdas dar labiau padidinti lazerio maksimalią galią dar prieš„ Exawatt “klasę“, – sakė Ha Ayoang Li.

Nuoroda. „Ha Aoyang Li, Yoshiaki Kato և Jun ounji Kavakana“, „Exawatt“ lazerių ekstremalaus plačiajuosčio ryšio idėjos modeliavimas, 2021 m. Sausio 8 d. Mokslinės ataskaitos,
DOI: 10.1038 / s41598-020-80435-6:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Eksperimentas atskleidžia naujas sinchroninių šviesos šaltinių galimybes.

Iliustracija, rodanti, kaip elektronų moduliacija lazeriu buvo panaudota kuriant lazerio šviesą skleidžiančias mikrobangas. Kreditas: Tsinghua universitetas. Tarptautinė komanda, atlikdama jaudinančius eksperimentus, parodė, kaip įvairios yra...

Kaip sumažinti kūno temperatūrą, gali padėti 10% pacientų, kuriems skiriamas didelis dėmesys

Šiame brėžinyje aprašytas tepalas (oranžinis ir geltonas), kuris yra molekulinis sluoksnis oro sąsajoje ir kvėpavimui reikalingas skystis plaučiuose. Naujausi tyrimai parodė, kad terminio...

Apšviesti saulės banguoti langai gamina energiją iš vidaus

Ryžių universiteto inžinieriai sukūrė ir pastatė langus, kurie saulės šviesą ar apšvietimą iš vidaus paverčia periferinėmis kraujo ląstelėmis. Centrinis sluoksnis yra kompozicinis polimeras,...

Egipto mumijos mumijos „Purvo karapasas“ neregėtas gydymas – neteisingo pateikimo atvejis

Kiekvienas mumifikuotas ir uždarytas Sidnėjaus universiteto Chau Chak Wing muziejaus Nicholson kolekcijoje. A. Mumifikuotas asmuo, dabar saugojimui dėvintis rankas, BMR. 27.3. B....

COVID-19 aptikimas ant jūsų odos

Misūrio universiteto inžinieriai skatina bioelektronikos rinką, kurdami plataus masto pasirinktinio įrenginio planą, kuris vienu metu gali stebėti daugybę gyvybiškai svarbių požymių, tokių kaip kraujospūdis,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.