Remiantis užsienio žiniasklaidos pranešimais, JAV energetikos departamento Berklio nacionalinėje laboratorijoje esantis Berklio laboratorijos lazerinio greitintuvo (Bella) centras sukūrė ir išbandė naujovišką optinę sistemą, kuri tiksliai matuoja ir valdo didelės galios lazerio spindulių padėtį bei nurodo ankstesnis tikslumas. Kampas – netrukdyti ir netrukdyti lazerio spinduliui. Ši nauja sistema padės mokslo bendruomenės naudotojams maksimaliai padidinti didelės galios lazerius.
Šiam eksperimentiniam tikrinimo darbui vadovauja Berkeley Lab ir Ph.D. Berklyje, Kalifornijos universitete. Jos tyrimai buvo aprašyti straipsnyje „Didelės galios lazerių mokslas ir inžinerija“, „Didelės galios lazerių mokslas ir inžinerija“.
„Berkeley Laboratory Accelerator Technology and Application Physical Minister“ (ATAP) CAMERON GEDDES sakė: „Tai didžiulė matavimo ir valdymo pažanga, kuri bus naudinga didelės galios lazerių įrenginiams pasaulyje“. Bella centras yra skyriaus dalis.
Nėra trukdžių matavimo
Kai kurie naudotojai, naudojantys sudėtingas programas, žino, kad lazerio spindulys juda minimaliame diapazone, kad reaguotų į net labiausiai kontroliuojamą laboratorijos aplinkos vibraciją ir pokyčius. ISONO sakė: „Jei nepasieksite tikslo, jei tik turite keletą mikronų, galite atskirti nereikalingus nuostabaus mokslo papildymus ir foninį triukšmą. Nedidelis direktyvų poslinkis taip pat gali sukelti nereikalingų sunkumų. Čia veikia diagnostinis jutiklis ir grįžtamojo ryšio sistema.
Nėra trukdžių matavimo
Kai kurie naudotojai, naudojantys sudėtingas programas, žino, kad lazerio spindulys juda minimaliame diapazone, kad reaguotų į net labiausiai kontroliuojamą laboratorijos aplinkos vibraciją ir svyravimus, sakė ISONO: "Jei nepasieksite tikslo, tol, kol turite keletą mikronų, galite atskirti nereikalingus nuostabaus mokslo papildymus ir foninį triukšmą. "Nedidelis direktyvų poslinkis taip pat gali sukelti nereikalingų sunkumų. Čia veikia diagnostinis jutiklis ir grįžtamojo ryšio sistema.
Šio naujo metodo esmė yra lazerio architektūra, turinti tris pagrindines savybes. Pirma, jis suteikia penkis didelės galios impulsus ir tūkstantį mažos galios impulsų per sekundę, kurie visi eina tuo pačiu keliu. Antra, pluošto linija sukurta optimizuoti, didinant didelės galios impulsą ir mažos galios impulso dydį bei skirtumą. Galiausiai, vienas iš atspindinčio pluošto vielos veidrodžių pakeičiamas naujovišku pleišto formos veidrodžiu, kurio priekinis paviršius ir galinis veidrodžio paviršius padengtas specialia danga.
Beveik visi pagrindiniai spinduliai atsispindi nuo priekinio optinio elemento paviršiaus, nepaveikiami kitų reikšmingų efektų. Nedidelė pluošto dalis (1 procentas įvesties galios) sklinda per priekinį paviršių ir atsispindi nuo galinio paviršiaus. Šis „liudytojo spindulys“ yra beveik lygiagretus pagrindiniam spinduliui per bet kurį vėlesnį optinį įtaisą, ir yra pakankamai šunto, kad būtų lengviau pastatyti prietaisą. Galutinis rezultatas yra toks, kad šviesos pluošto nukreipimo kampas ir šoninė padėtis yra susiję su tolimojo pluošto aukščiu.
Isono teigė, kad rezultatas yra „matavimas, kuris netrukdo pagrindiniam lazerio spinduliui, bet labai tiksliai nupasakoti jo situaciją“.
Privalumai „Bella Center“ ir kitur
Naujausias mokslininkų tikslas yra naudoti šį diagnostikos metodą kaip grįžtamojo ryšio sistemos dalį, skirtą aktyviai stabilizuoti lazerio šoninę padėtį ir nukreipimo kampą. Tikimasi, kad bus atliktas preliminarus Bella centro tyrimas su 100 teravatų lazeriais. Rankraštis iliustruoja didelės galios 5 Hz lazerio virpėjimo perspektyvą, aktyviai stabilizuodamas mažos galios 1 kHz lazerio impulsų seką. Lazerio spindulio vibracija ir judėjimas įvyko per kelias dešimtis hercų, o tai visiškai patenka į praktinių grįžtamojo ryšio sistemų diapazoną. Tikimasi, kad didelės galios lazerio impulsų perdavimo padėtis ir kampas pagerės penkis kartus.
Lazerinio plazmos dalelių greitintuvo (LPAS) kūrimas yra pagrindinė „Bella“ centro užduotis, atspindinti galimą šios naujovės naudą. LPAS sukuria ypač didelį elektrinį lauką, kuris gali labai greitai pagreitinti įkrautas daleles, taip suteikdamas vilties naujos kartos, pigesniam greitintuvui, kuris gali būti naudojamas įvairiose srityse. Kadangi LPA pagreitinamas ploname tuščiaviduriame vamzdelyje arba „kapiliare“, jiems bus labai naudinga patobulinta varomojo lazerio spindulio padėties ir nukreipimo kampo valdymas.
Tiesioginis pritaikymas BELLA centre yra elektronų pluoštas laisvajam elektroniniam lazeriui (FEL), naudojant lazeriu valdomą plazmos greitintuvą – aparatas gali sukurti ryškesnį fotono impulsą nei matoma šviesos energija ir trumpas bangos ilgis.
Isono sakė: "Rizoteris, magnetinis matricas FEL šerdyje, turi labai griežtus elektronų pluošto priėmimo reikalavimus, kurie yra tiesiogiai susiję su nukreipimo kampu ir horizontaliais LPA pavaros lazerio svyravimais."
Siūloma Kbella yra naujos kartos lazerinė sistema, kurią bus galima pritaikyti kartu su didelės galios ir kilohercų kartojimu. „Šis darbas neapsiriboja lazerio plazmos pagreitinimu“, – sakė „Bella“ centro direktorius. Erikas Erikas Esarey. "Jis išsprendžia specifinį visos didelės galios lazerių pramonės poreikį, o tai įrodo, kad su didelės galios impulsais susijusi mažos galios kopija be akivaizdžių trukdžių. Bet kuri vieta, kur tam tikru tikslumu perduoti didelės galios lazerio spindulius bet kokiai programai. didelių pokyčių. Pagalvokite apie lazerio dalelių susidūrimo eksperimentą arba lazerio ir mikronų tikslumo taikinių sąveiką.
