Az Oxfordi Egyetem tudósai úttörő módszert mutattak be az ultra - intenzív lézerimpulzusok teljes szerkezetének rögzítésére egyetlen mérés során. A Ludwig - Maximilian Egyetemen és a Max Planck Intézetének a Quantum Optics Intézetének szoros együttműködésével és a Quantum Optics Intézettel, a- anyagok interakcióinak ellenőrzési képességünket.
Ennek számos területen átalakító alkalmazása lenne, ideértve a fizika új formáinak kutatását és a fúziós energiakutatáshoz szükséges szélsőséges intenzitások megvalósítását. Az eredményeket közzétettékTermészet fotonika.
Az Ultra - intenzív lézerek felgyorsíthatják az elektronokat a közel - fénysebességekre az elektromos mező egyetlen oszcillációján (vagy „hullámciklus”), így hatékony eszközvé teszik őket a szélsőséges fizika tanulmányozásához. Gyors ingadozásaik és komplex szerkezetük azonban a tulajdonságok valós - időmérését kihívást jelentenek.
Mostanáig a meglévő technikákra általában több száz lézerfelvételre volt szükség a teljes kép összeállításához, korlátozva a képességünket, hogy megragadjuk ezen extrém fényimpulzusok dinamikus jellegét.
Az új tanulmány, amelyet az Oxfordi Egyetem Fizikai Tanszékének és a Ludwig - Maximilian Egyetemen, München, a németországi, kutatói vezettek. Ez a módszer lehetővé teszi a tudósok számára, hogy megmérjék az egyes ultra - intenzív lézerimpulzusok teljes alakját, időzítését és igazítását, nagy pontossággal.
A lézerimpulzus viselkedésének teljes képe sok területen forradalmasíthatja a teljesítménynövekedést. Például lehetővé teheti a tudósok számára, hogy a - - idő alatt (még csak alkalmanként is lézereknél is) finomítsák a lézerrendszereket, és áthidalják a kísérleti valóság és az elméleti modellek közötti különbséget, jobb adatokat szolgáltatva a számítógépes modellekhez és az AI - -ben működő szimulációkhoz.
A módszer úgy működik, hogy a lézernyalábot két részre osztja. Az egyiket arra használják, hogy megmérjék, hogyan változik a lézer színe (hullámhossz) az idő múlásával, míg a másik rész egy kétoldalú anyagon halad át (amely elválasztja a fényt a különböző polarizációs állapotokkal). A mikrolens -tömb (apró lencsék rács) ezután rögzíti a lézerimpulzus hullámfrontját (forma és irány).
Az információkat egy speciális optikai érzékelő rögzíti, amely egyetlen képen rögzíti azt, amelyből egy számítógépes program rekonstruálja a lézerimpulzus teljes szerkezetét.
Vezető kutató, Sunny Howard (Ph.D. kutatója az Oxfordi Egyetem Fizikai Tanszékének és a Ludwig - Maximilian University of München -i tudósának kutatója) azt mondta: "Megközelítésünk először lehetővé teszi az ultra - intenzív lézer impulzusának teljes rögzítését, beleértve a polarizáció és a komplexumot.
"Ez nem csak példátlan betekintést nyújt a - anyagok interakcióiba, hanem előkészíti az utat a magas - teljesítményű lézerrendszerek optimalizálására is, amely korábban lehetetlen volt."
A technikát sikeresen tesztelték az Atlas - 3000 PETAWATT - osztályú lézeren Németországban, ahol kis torzulásokat és hullámváltozásokat tárt fel a lézerimpulzusban, amelyet korábban lehetetlen mérni valós - idő alatt, lehetővé téve a kutatócsoport számára a műszer finomhangolását.
Ezek a torzulások, az úgynevezett Spatio - időbeli csatlakozók, jelentősen befolyásolhatják a magas - intenzitású lézerkísérletek teljesítményét.
A valós - időbeli visszacsatolás biztosításával a Raven azonnali kiigazításokat tesz lehetővé, javítva a plazmafizika kísérleteinek pontosságát és hatékonyságát, a részecskék gyorsulását és a magas- energia sűrűségtudományt. Jelentős időmegtakarítást is eredményez, mivel a lézerimpulzus tulajdonságainak teljes jellemzéséhez több felvételre nincs szükség.
A technika potenciális új utat biztosít a tehetetlenségi fúziós energiaeszközök megvalósításához a - laboratóriumban egy kulcskaputó lépés a fúziós energia előállítása felé, amely elegendő a hatalmi társadalmak számára. Az inerciális fúziós energiakészülékek ultra - intenzív lézerimpulzusokat használnak, hogy erősen energikus részecskéket generáljanak egy plazmán belül, amely azután a fúziós üzemanyagba terjed.
Ez a "kiegészítő fűtési" koncepció megköveteli a fókuszált lézerimpulzus -intenzitás pontos ismeretét, hogy megcélozza a fúziós hozam optimalizálása érdekében, amelyet a Raven most biztosított. A fókuszált lézerek erőteljes szondát is biztosíthatnak az új fizika számára, például a Photon - foton szórása vákuumban, két impulzus egymásra irányításával.
CO - Peter Norreys professzor (az Oxfordi Egyetem Fizikai Tanszéke) azt mondja: "Ha a legtöbb meglévő módszer több száz lövést igényel, Raven teljes spatio - A lézer pulzusának átnyúló előrehaladásának időbeli jellemzését eléri. Ez nem csak egy új eszközt biztosít a lézer diagnosztikájához. Alkalmazások, ígérve a lézeres tudomány és a technológia határait.
Co - szerző Dr. Andreas Drepp (Fizikai Kar, Ludwig - Maximilians - München Egyetem, és az Atomic és a lézerfizika látogatása, az Oxford Egyetem) hozzáadja: "Röviddel azután, hogy napos csatlakozott hozzánk Munichban, Munichban Munichban, Munichban, Munich -ban, Munich -ban csatlakozott hozzánk Munich -ban, és végül", és a gyönyörű eredményt követi. Az ultra - intenzív impulzusok egy ilyen apró térre és időre korlátozódnak, amikor koncentráltak
"Ez egy - változó játék volt, és azt jelentette, hogy mikrolencéleket is használhatunk, így a beállításunk sokkal egyszerűbbé válik."
A jövőre nézve a kutatók remélik, hogy kibővítik a Raven használatát a lézeres létesítmények szélesebb körére, és feltárják annak lehetőségeit a tehetetlenségi fúziós energiakutatás optimalizálásában, a lézer - vezérelt részecskegyorsítványok és a magas- terepi kvantum elektrodinamikai kísérletek.
