Külföldi sajtóértesülések szerint az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Berkeley Nemzeti Laboratóriumában található Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) központja kifejlesztett és tesztelt egy innovatív optikai rendszert, amely pontosan méri és szabályozza a nagy teljesítményű lézersugarak helyzetét, és rámutat a korábbi pontosság. Szög – ne szakítsa meg és ne zavarja a lézersugarat. Ez az új rendszer segíteni fogja a tudományos közösség felhasználóit a nagy teljesítményű lézerek maximalizálásában.
Ezt a kísérleti verifikációs munkát a Berkeley Lab és Ph.D. irányítja. Berkeleyben, Kaliforniai Egyetemen. Kutatását a „Nagyteljesítményű lézertudomány és mérnöki tudományok”, „High Power Laser Science and Engineering” című cikkben ismertették.
A Berkeley Laboratóriumi Gyorsító Technológiai és Alkalmazási Fizikai Minisztérium (ATAP) CAMERON GEDDES elmondta: "Ez hatalmas előrelépés a mérés és vezérlés terén, ami a világ nagy teljesítményű lézeres létesítményeinek javára válik." A Bella központ az osztály része.
Nincs interferencia mérés
Egyes, igényes alkalmazásokkal rendelkező felhasználók tudják, hogy a lézersugár minimális tartományon belül mozog, hogy reagáljon a laboratóriumi környezet legellenőrzöttebb rezgéseire és változásaira is. ISONO azt mondta: "Ha elmulasztja a célt, mindaddig, amíg van néhány mikronja, különbséget tehet az elképesztő tudomány és a háttérzaj szükségtelen kiegészítői között." Az apró direktíva-eltolás szükségtelen bonyolultságot is eredményezhet. Itt működik a diagnosztikai érzékelő és a visszacsatoló rendszer.
Nincs interferencia mérés
Egyes igényes alkalmazásokkal rendelkező felhasználók tudják, hogy a lézersugár minimális tartományon belül mozog, hogy reagáljon még a leginkább ellenőrzött laboratóriumi környezet vibrációjára és változásaira is. "Ha elmulasztja a célt, mindaddig, amíg van néhány mikronja, különbséget tehet az elképesztő tudomány szükségtelen kiegészítései és a háttérzaj között. "Az apró direktíva-eltolás szükségtelen bonyolultságot is eredményezhet. Itt működik a diagnosztikai érzékelő és a visszacsatoló rendszer.
Ennek az új módszernek a lényege egy három kulcsfontosságú tulajdonsággal rendelkező lézerarchitektúra. Először is öt nagy teljesítményű és ezer kis teljesítményű impulzust biztosít másodpercenként, amelyek mindegyike ugyanazt az utat követi. Másodszor, a sugárvonalat úgy tervezték, hogy optimalizálja a nagy teljesítményű impulzust, valamint az alacsony teljesítményű impulzus méretét és eltérését. Végül az egyik visszavert sugaras huzaltükröt egy innovatív, ék alakú tükörre cseréli, amelynek elülső és hátsó felülete speciális bevonattal rendelkezik.
Szinte az összes fősugár visszaverődik az optikai elem elülső felületéről anélkül, hogy más jelentős hatások befolyásolnák. A sugár egy kis része (a bemeneti teljesítmény 1 százaléka) az elülső felületen keresztül terjed, és visszaverődik a hátsó felületről. Ez a "tanúsugaras" szinte párhuzamos a fősugárral minden későbbi optikai eszközön keresztül, és elegendő sönt van a műszer elhelyezésének megkönnyítésére. A végeredmény az, hogy a fénysugár irányszöge és oldalirányú helyzete összefügg a nagysugár magasságával.
Isono azt mondta, hogy az eredmény "egy olyan mérés, amely nem zavarja a fő lézersugarat, de nagyon pontos, hogy elmondja nekünk a helyzetet".
Előnyök a Bella Centerben és máshol
A kutatók közelmúltbeli célja, hogy ezt a diagnosztikai módszert a visszacsatoló rendszer részeként használják a lézer oldalsó helyzetének és szögszögének aktív stabilizálására. A 100 terawattos lézeres Bella központ előzetes tanulmányozását remélik. A kézirat a nagy teljesítményű 5 Hz-es lézer jitterének kilátásait szemlélteti az alacsony teljesítményű, 1 kHz-es lézerimpulzus-sorozat aktív stabilizálásával. A lézersugár rezgése és mozgása néhány tíz Hertz-ben következett be, ami teljesen a gyakorlati visszacsatoló rendszerek hatókörébe tartozik. A nagy teljesítményű lézerimpulzus-átvitel helyzete és szöge várhatóan ötször javul.
A lézer plazma részecskegyorsító (LPAS) fejlesztése a Bella központjának fő feladata, amely tükrözi ennek az innovációnak a lehetséges előnyeit. Az LPAS szuper erős elektromos mezőt hoz létre, amely nagyon gyorsan képes felgyorsítani a feltöltött részecskéket, ezáltal reményt ad a következő generációs, megfizethetőbb gyorsítónak, amely különféle alkalmazásokban használható. Mivel az LPA-t egy vékony üreges csőben vagy "kapillárisban" gyorsítják fel, nagy hasznot húznak a meghajtó lézersugár helyzetének és a mutatási szögének jobb vezérléséből.
A BELLA központjában egy közvetlen alkalmazás a szabad elektronikus lézer (FEL) elektronnyalábot létesítése lézervezérelt plazmagyorsító segítségével – a készülék a látható fény energiájánál fényes fotonimpulzust és rövid hullámhosszt képes előállítani.
Isono elmondta: "A rizóternek, a FEL magon lévő mágneses tömbnek nagyon szigorú követelményei vannak az elektronsugár befogadására vonatkozóan, ami közvetlenül összefügg az LPA meghajtó lézer mutatószögével és vízszintes ingadozásaival."
A javasolt Kbella egy következő generációs lézerrendszer, amely nagy teljesítményű és kilohertzes ismétléssel kombinálva lesz egy lehetséges alkalmazás. "Ez a munka nem korlátozódik a lézeres plazmagyorsításra" - mondta a Bella Center igazgatója. Eric Eric Esarey. "Megoldja a teljes nagyteljesítményű lézeripar speciális igényeit, ami nagy teljesítményű impulzushoz kapcsolódó, kis teljesítményű másolást bizonyít, nyilvánvaló interferencia nélkül. Bármilyen hely, ahol a nagy teljesítményű lézersugarat egy bizonyos pontossággal bármilyen alkalmazáshoz továbbítják. Ez a diagnosztika nagy változásokat. Gondoljon a lézeres részecskeütközési kísérletre, vagy a lézer és a mikron pontosságú célpontok közötti kölcsönhatásra.
