Według doniesień zagranicznych mediów, ośrodek Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) w Berkeley National Laboratory Departamentu Energii USA opracował i przetestował innowacyjny system optyczny, który dokładnie mierzy i kontroluje położenie wiązek laserowych dużej mocy i wskazuje na poprzednia precyzja. Kąt — nie przerywaj ani nie zakłócaj wiązki laserowej. Ten nowy system pomoże użytkownikom w społeczności naukowej zmaksymalizować lasery o dużej mocy.
Ta eksperymentalna praca weryfikacyjna jest kierowana przez Berkeley Lab i Ph.D. w Berkeley na Uniwersytecie Kalifornijskim. Jej badania zostały opisane w artykule w "Nauka i inżynieria laserów dużej mocy", "Nauka i inżynieria laserów dużej mocy".
Berkeley Laboratory Accelerator Technology and Application Physical Ministry (ATAP) CAMERON GEDDES powiedział: „To ogromny postęp w pomiarach i kontroli, który przyniesie korzyści urządzeniom laserowym dużej mocy na świecie”. Centrum Bella jest częścią departamentu.
Brak pomiaru zakłóceń
Niektórzy użytkownicy z wymagającymi aplikacjami wiedzą, że wiązka lasera porusza się w minimalnym zakresie, aby reagować nawet na najbardziej kontrolowane wibracje i zmienność środowiska laboratoryjnego. ISONO powiedział: „Jeśli nie osiągniesz celu, o ile masz kilka mikronów, możesz odróżnić niepotrzebne suplementy niesamowitej nauki od szumu tła”. Niewielkie przesunięcie dyrektyw może również powodować niepotrzebne komplikacje. Tutaj działa czujnik diagnostyczny i system sprzężenia zwrotnego.
Brak pomiaru zakłóceń
Niektórzy użytkownicy z wymagającymi aplikacjami wiedzą, że wiązka lasera porusza się w minimalnym zakresie, aby reagować nawet na najbardziej kontrolowane wibracje i zmienność środowiska laboratoryjnego. ISONO powiedział: „Jeśli nie osiągniesz celu, tak długo, jak masz kilka mikronów, możesz odróżnić niepotrzebne dodatki niesamowitej nauki i szumu tła. „Małe przesunięcie dyrektyw może również powodować niepotrzebną złożoność. Tutaj działa czujnik diagnostyczny i system sprzężenia zwrotnego.
Rdzeniem tej nowej metody jest architektura lasera o trzech kluczowych właściwościach. Po pierwsze, zapewnia pięć impulsów o dużej mocy i tysiąc impulsów o niskiej mocy na sekundę, z których wszystkie podążają tą samą ścieżką. Po drugie, linia wiązki została zaprojektowana tak, aby zoptymalizować, wytwarzając impuls o dużej mocy oraz wielkość i rozbieżność impulsu o małej mocy. Wreszcie, zastępuje jedno z luster z odbitą wiązką, innowacyjnym lustrem w kształcie klina, które ma specjalną powłokę na przedniej i tylnej powierzchni lustra.
Prawie wszystkie główne wiązki odbijają się od przedniej powierzchni elementu optycznego bez innych znaczących efektów. Niewielka część wiązki (1 procent mocy wejściowej) jest rozprowadzana przez przednią powierzchnię i odbijana od tylnej powierzchni. Ta „wiązka świadka” jest prawie równoległa do wiązki głównej przez każde kolejne urządzenie optyczne i istnieje wystarczający bocznik, aby ułatwić umieszczenie instrumentu. Ostateczny wynik jest taki, że kąt skierowania i boczne położenie wiązki światła są powiązane z wysokością wiązki światła.
Isono powiedział, że wynik jest „pomiarem, który nie zakłóca głównej wiązki laserowej, ale bardzo dokładnie informuje nas o jego sytuacji”.
Korzyści dla Bella Center i innych miejsc
Ostatnim celem badaczy jest wykorzystanie tej metody diagnostycznej jako części systemu sprzężenia zwrotnego do aktywnej stabilizacji pozycji bocznej i kąta skierowania lasera. Oczekuje się wstępnych badań w centrum Bella z laserami o mocy 100 terawatów. Rękopis ilustruje perspektywę drgań lasera dużej mocy 5 Hz poprzez aktywną stabilizację sekwencji impulsów lasera o małej mocy 1 kHz. Wibracje i ruch wiązki laserowej zachodziły w zakresie kilkudziesięciu herców, co całkowicie mieści się w zakresie praktycznych systemów sprzężenia zwrotnego. Oczekuje się, że położenie i kąt transmisji impulsów laserowych dużej mocy ulegną pięciokrotnej poprawie.
Głównym zadaniem centrum Bella jest opracowanie laserowego akceleratora cząstek plazmy (LPAS), co odzwierciedla potencjalne korzyści płynące z tej innowacji. LPAS wytwarza bardzo silne pole elektryczne, które może bardzo szybko przyspieszać naładowane cząstki, dając w ten sposób nadzieję na to, że akcelerator nowej generacji, bardziej przystępny cenowo, będzie mógł być używany w różnych zastosowaniach. Ponieważ LPA jest przyspieszany w cienkiej pustej rurce lub „kapilarce”, znacznie skorzystają z ulepszonej kontroli położenia wiązki laserowej napędu i kąta skierowania.
Bezpośrednim zastosowaniem w centrum BELLA jest dostarczenie wiązki elektronów do swobodnego lasera elektronicznego (FEL) za pomocą akceleratora plazmowego napędzanego laserem - urządzenie może wytwarzać jasny impuls fotonu niż energia światła widzialnego i krótka długość fali.
Isono powiedział: „Rizoter, tablica magnetyczna w rdzeniu FEL, ma bardzo rygorystyczne wymagania dotyczące akceptacji wiązki elektronów, która jest bezpośrednio związana z kątem celowania i fluktuacjami poziomymi lasera napędowego LPA”.
Proponowany Kbella to system laserowy nowej generacji, który będzie możliwy do zastosowania w połączeniu z dużą mocą i powtarzalnością kilohercową. „Ta praca nie ogranicza się do akceleracji plazmy laserowej” – powiedział dyrektor Bella Center. Eric Eric Esarey. „Rozwiązuje specyficzne zapotrzebowanie całej branży laserów dużej mocy, co dowodzi, że kopia niskiej mocy związana z impulsami o dużej mocy, bez widocznych zakłóceń. wielkie zmiany. Pomyśl o eksperymencie zderzenia cząstek laserowych lub interakcji między celami precyzyjnymi lasera i mikrona.
