Vulkánský laser - Vulcan laser - Wikipedia

Vulcan Laser, součást Centrálního laserového zařízení na místě v Rutherford Appleton Laboratory, Oxfordshire.

The Vulkánský laser je infračervený, 8 paprsků, petawatt neodymové sklo laser na Laboratoř Rutherford Appleton je centrální laserové zařízení v Oxfordshire ve Velké Británii. Byl to první operační laser zařízení.

Je navržen tak, aby poskytoval ozáření na cíl 1021 W / cm2 pro rozsáhlý experimentální program v oblasti základní fyziky a pokročilých aplikací. Patří sem interakce světla o velmi vysoké intenzitě s hmotou, rychlý fúzní výzkum, fotonem indukované jaderné reakce, elektronové a iontové zrychlení světelnými vlnami, astrofyzika v laboratoři a průzkum světa plazma dominuje relativita.

V roce 2005 byl laser Vulcan laserem zaměřeným na nejvyšší intenzitu na světě, který byl certifikován Guinnessovou knihou světových rekordů a byl schopen vyrobit petawatt laserový paprsek se zaostřenou intenzitou 1021 W / cm2.[1]

Cílové oblasti

V současné době existují dvě aktivní cílové oblasti, Target Area Petawatt a Target Area West, After the decommission of Target Area East.

Cílová oblast západ

Target Area West pracuje s duálními krátkými pulzními paprskovými paprsky, které poskytují intenzitu 1019 W / cm2 pro experimenty čerpadlo-sonda využívající F3 zaměřovací optiku jsou k dispozici další konfigurace.[2]Spolu s krátkými impulzy lze konfigurovat šest dlouhých pulzních paprsků ve více konfiguracích, včetně shluku jedné strany, válcové a sférické komprese. Dlouhé pulzní paprsky mohou být provozovány s délkou pulzu od 0,5 ns do 8 ns a energií od 50 J do 300 J na paprsek. Lze nastavit různé konfigurace pulzů, včetně pulzů před a po.

Cílová oblast Petawatt

Cílová oblast Petawatt poskytuje jediný krátký puls na cíl s dlouhým pulzním paprskem. Je nakonfigurován tak, aby poskytoval nejvyšší intenzitu prostřednictvím velkého parabolického zrcadla.[3]Stejně jako u Target Area West jsou možné různé konfigurace pulzů.

Výkon

Vulcan může dodávat 500J na cíl v komprimovaném pulzu 500fs, což poskytuje maximální ozáření 1021 W / cm2 na ohniskovém místě 5 μm. Tento výkon není možný pouze u zesilovačů Nd: glass, protože zúžení zisku by snížilo šířku pásma pulzu pod limit nutný k podpoře trvání pulzu.

  • Nový přední zesilovací systém založený na optických parametrických parametrech Zesílení cvrlikaného pulzu[4][5] (OPCPA), zahrnující impuls, který je dočasně předzesilován, následovaný pulzním kompresorem. To generuje pulzy kolem 10 mJ při velké šířce pásma (1 mJ nm−1) pro injekci do řetězu tyče a zesilovače disku Vulcan.
  • Řetězec zesilovače je optimalizován pro šířku pásma pomocí kombinace zesilovacího média Nd: fosfát a Nd: silikát.
  • Systém adaptivní optiky (AO) implementovaný ke zlepšení kvality paprsku na téměř difrakční omezení.

Viz také

Reference

  1. ^ VULCAN v Guinnessově knize světových rekordů pro druhý rok provozu (CLF, laserový web)
  2. ^ http://www.stfc.ac.uk/CLF/Facilities/Vulcan/Vulcan+Target+Areas/13886.aspx
  3. ^ http://www.stfc.ac.uk/CLF/Facilities/Vulcan/Vulcan+Target+Areas/13887.aspx
  4. ^ Encyklopedie laserové fyziky a technologie: https://www.rp-photonics.com/chirped_pulse_amplification.html
  5. ^ D. Strickland a G. Mourou, „Komprese zesílených cvrlikaných optických pulzů“, Opt. Commun. 56, 219 (1985)

externí odkazy

  • Vulcan a další lasery v CCLRC
  • Vulkánský laser
  • Brenner, Ceri. „Super intenzivní laser“. Základy zákulisí. Brady Haran.