Oksfordo universiteto mokslininkai atidengė novatorišką metodą, skirtą užfiksuoti visą ultra - intensyvių lazerinių impulsų struktūrą atliekant vieną matavimą. Proveržis, paskelbtas glaudžiai bendradarbiaujant su Ludwig - Maximilian Miuncheno universiteto ir Maxo Plancko kvantinės optikos instituto, galėtų pakeisti mūsų sugebėjimą valdyti šviesą - materijos sąveiką.
Tai būtų transformaciniai pritaikymai daugelyje sričių, įskaitant naujų fizikos formų tyrimus ir realizuoti ekstremalų intensyvumą, reikalingą sintezės energijos tyrimams. Rezultatai buvo paskelbtiGamtos fotonika.
Ultra - intensyvūs lazeriai gali pagreitinti elektronus šalia - šviesos greičio per vieną elektrinio lauko virpesį (arba „bangos ciklą“), todėl jie yra galinga priemonė tyrinėti ekstremalią fiziką. Tačiau dėl greitų jų svyravimų ir sudėtingos struktūros yra realūs - jų savybių laiko matavimai.
Iki šiol esamiems metodams paprastai reikalaujama šimtų lazerinių kadrų, kad būtų surinktas visas vaizdas, ribojant mūsų sugebėjimą užfiksuoti šių ekstremalių šviesos impulsų dinaminį pobūdį.
Naujasis tyrimas, kuriam kartu vadovavo Oksfordo universiteto Fizikos katedros ir Ludwigo - Maximilian universiteto Miuncheno, Vokietijoje, tyrėjai aprašo naują singlą - šūvio diagnostikos techniką, pavadintą Raven (real {}}}} laiko, kai vektorinio elektromagnetinis elektros energija). Šis metodas leidžia mokslininkams išmatuoti visą individualių ultragarsų formą, laiką ir suderinimą, labai tiksliai tiksliai.
Turėdami išsamų lazerio impulsų elgesio vaizdą, daugelyje sričių galėtų pakeisti našumo padidėjimą. Pvz., Tai galėtų sudaryti sąlygas mokslininkams gerai pritaikyti - melodijų lazerio sistemas realiame - (net lazeriams, kurie tik retkarčiais šaudo) ir užpildo atotrūkį tarp eksperimentinės realybės ir teorinių modelių, teikiant geresnius duomenis kompiuteriniams modeliams ir - maitinami modeliavimai.
Metodas veikia padalijant lazerio pluoštą į dvi dalis. Vienas iš jų naudojamas norint išmatuoti, kaip laikui bėgant keičiasi lazerio spalva (bangos ilgis), o kita dalis praeina per dvilypę medžiagą (kuri skiria šviesą skirtingomis poliarizacijos būsenomis). Mikrolens masyvas (mažų lęšių tinklelis) tada užfiksuoja, kaip struktūrizuojamas lazerio impulsų bangos frontas (forma ir kryptis).
Informacija įrašoma specializuotu optiniu jutikliu, kuris jį užfiksuoja viename paveikslėlyje, iš kurio kompiuterio programa rekonstruoja visą lazerio impulsų struktūrą.
Pagrindinis tyrėjas Sunny Howardas (Ph.D. tyrėjas - Oksfordo universiteto Fizikos katedroje ir lankantis mokslininką Ludwig - Maximilian University Miuncheno universitete) teigė: „Mūsų požiūris įgalina pirmą kartą, kad būtų užfiksuotas ultra - intensyvus lazerio impulsas realiai {{4}, taip pat ir jos poliarizacijai, taip pat ir jos politikai, taip pat ir jos politikoje, taip pat ir jos sudėtingoje struktūroje.
"Tai ne tik pateikia precedento neturinčias įžvalgas apie lazerį - materijos sąveiką, bet ir atveria kelią optimizuoti aukštą - galios lazerio sistemas tokiu būdu, kuris anksčiau buvo neįmanomas".
Technika buvo sėkmingai išbandyta atlase - 3000 Petawatt - klasės lazeris Vokietijoje, kur ji atskleidė mažus iškraipymus ir bangų poslinkius lazerio impulse, kurių anksčiau buvo neįmanoma išmatuoti realiame -, leidžiant tyrimo komandai nustatyti instrumentą.
Šie iškraipymai, žinomi kaip erdvės - laikinosios jungtys, gali reikšmingai paveikti aukšto - intensyvumo lazerio eksperimentų veikimą.
Pateikdamas tikrąjį - laiko grįžtamąjį ryšį, „Raven“ leidžia nedelsiant pakoreguoti, pagerindamas eksperimentų plazmoje fizikoje, dalelių pagreičio tikslumą ir efektyvumą ir aukštą - energijos tankio mokslą. Tai taip pat lemia daug laiko sutaupytą laiką, nes norint visiškai apibūdinti lazerio impulsų savybes, nereikia kelių kadrų.
Ši technika taip pat suteikia potencialų naują kelią, kad būtų galima realizuoti inercinių suliejimo energijos įtaisus laboratorijoje - Pagrindinio vartų žingsnis link sintezės energijos generavimo tokiu mastu, kurio pakanka visuomenei. Inercinės suliejimo energijos įtaisai naudoja ultra - intensyvius lazerio impulsus, kad būtų galima generuoti labai energetines daleles plazmoje, kurios vėliau sklinda į sintezės kurą.
Ši „pagalbinio šildymo“ koncepcija reikalauja tikslios žinios apie fokusuoto lazerio impulsų intensyvumą, kad būtų galima optimizuoti sintezės derlių, kurį dabar pateikė Ravenas. Fokusuoti lazeriai taip pat galėtų pateikti galingą naujos fizikos zondą -, sukuriant fotono - fotono išsibarstymą vakuume, nukreipdamas du impulsus vienas į kitą.
CO - autoriaus profesorius Peteris Norreysas (Oksfordo universiteto Fizikos katedra) sako: „Kai daugumai esamų metodų reikia šimtų kadrų, Ravenas pasiekia visą erdvę - laikinojo lazerio impulsų apibūdinimas tik vienoje. Ultra - intensyvios lazerio programos, žadančios peržengti lazerio mokslo ir technologijos ribas.
Co - autorius Dr. Andreas Döpp (Fizikos fakultetas, Ludwig - maksimiliečiai - Universitetas Miunchenas ir lankymas Kadangi „Ultra -“ intensyvūs impulsai apsiriboja tokia maža erdve ir laiku, kai sutelkiami, yra esminių ribų, kiek skiriamosios skiriamosios gebos iš tikrųjų reikia tokio tipo diagnostikai atlikti.
"Tai buvo žaidimas - keitiklis ir reiškė, kad mes galime naudoti mikrolensus, todėl mūsų sąranka yra daug paprastesnė."
Žvelgiant į ateitį, tyrėjai tikisi išplėsti „Raven“ naudojimą į platesnį lazerinių įrenginių diapazoną ir ištirti jo galimybes optimizuodami inercinės suliejimo energijos tyrimus, lazerio - varomus dalelių greitintuvus ir aukštus - lauko kvantinės elektrodinamikos eksperimentus.
