Nova (lézer)

A Nova  egy szupererős lézer , amely a Livermore National Laboratory -ban ( USA ) létezett 1984 és 1999 között . Használatának fő célja az inerciális termonukleáris fúzió (ITS) vizsgálata volt. Ezzel a lézerrel 1996 -ban először [1] a világon sikerült petawattos kimeneti teljesítményt elérni [2] . Az 1999-ben elért 1,5 PW = 1,5⋅10 15 W maximális vételi teljesítmény [3] sokáig rekord maradt az összes lézerrendszernél [4] , egészen addig, amíg 2013-ban Kínában bemutattak egy 2 PW-os lézert [5]. . A munka befejezése után a Novát a NIF rendszer váltotta fel .

Fő blokk

A lézerben erősítő közegként neodímium üveget használtak, amelynek sugárzását a harmadik harmonikussá alakították át (hullámhossz 351 nm ). Szivattyúként xenon lámpákat használtak . A lézer összesen tíz generációs csatornát tartalmazott. A lézerimpulzusok jellemzőinek jellemző értéke 40 kJ nagyságrendű energia volt, 2,5 ns nagyságrendű impulzusidővel , ami 16 TW teljesítményt biztosított minden vonalban. Ezzel a sugárzással a hohlraum belső falait sugározták be, amelynek közepébe termonukleáris célpontot helyeztek el. A falakon a sugárzást röntgensugár-tartományba alakították át , amely egyenletesen sugározta be a célpontot, ami az anyag eltávolítását okozta a felületéről. Ennek eredményeként hatalmas nyomás nehezedett a céltárgy belső rétegeire , ami a termonukleáris reakció meggyújtásához szükséges anyag összenyomódásához és felmelegedéséhez vezetett [6] .

Petawatt vonal

1992-ben javasolták egy petawattos távvezeték építését azzal a céllal, hogy azt a cél úgynevezett "gyors gyújtására" használják fel. 1993-ban pénzt különítettek el erre a projektre. Elhatározták, hogy hibrid sémát hoznak létre: először titán-zafírban generálták a sugárzást , majd neodímium üvegben erősítették fel. A petawattos teljesítmény eléréséhez csiripelt impulzuserősítő technológiát alkalmaztak , amely már akkoriban lehetővé tette a 100 TW teljesítményszint elérését. A fő nehézséget a kompresszor diffrakciós tükreinek létrehozása jelentette . Kezdetben azt feltételezték, hogy ehhez a többrétegű dielektromos tükrök létrehozására szolgáló technológia fejlesztésére van szükség, de a kísérletezőknek sikerült olyan fémtükröket létrehozniuk, amelyek 0,5 ps impulzusidőt biztosítottak . Az új rendszerrel végzett előkészítő kísérletek első sorozatára 1994 decemberében, a másodikra ​​1995 márciusában került sor. A rendszert végül 1996 májusában indították el, és a kimeneten 1,25 PW teljesítményű lézerimpulzust adott [1] . Később a sémát kissé javították, lehetővé téve rekord 1,5 PW elérését egy sugárban 660 J impulzusenergiával és 440 fs időtartammal . A sugár jó minőségű volt, és fókuszáláskor elérte a >7⋅10 20 W/cm² intenzitást [3] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 12 Michael Perry . A Petawatt-küszöb átlépése (nem elérhető link) . Livermore National Laboratory (1996. december). Letöltve: 2011. január 5. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 15..  
  2. ↑ Deanna M. Pennington et al. Petawatt lézerrendszer  (angol)  // Proc. SPIE . - 1997. - 1. évf. 3047 . - 490. o .
  3. ↑ 1 2 M. D. Perry et al. Petawatt lézerimpulzusok  (angol)  // Optikai levelek . - 1999. - 1. évf. 24 , sz. 3 . - P. 160-162 .
  4. ↑ A. V. Korzsimanov, A. A. Gonoskov, E. A. Khazanov , A. M. Szergejev . A petawattos lézerrendszerek horizontjai  // UFN . - 2011. - T. 181 . - S. 9-32 .
  5. ↑ Yuxi Chu et al. Nagy kontrasztú, 2,0 petawattos Ti:zafír lézerrendszer  (angol)  // Optics Express . - 2013. - Kt. 21, sz. 24 . - P. 029231. - doi : 10.1364/OE.21.029231 .
  6. ↑ Ted Perry, Bruce Remington. Nova Laser Experiments and Stockpile Stewardships (nem elérhető link) . Livermore National Laboratory (1997. szeptember). Letöltve: 2011. január 5. Az eredetiből archiválva : 2011. június 7..