По сообщениям зарубежных СМИ, в центре Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) Национальной лаборатории Беркли Министерства энергетики США была разработана и испытана инновационная оптическая система, которая точно измеряет и контролирует положение мощных лазерных лучей и указывает на предыдущая точность. Угол - не прерывать и не мешать лазерному лучу. Эта новая система поможет пользователям в научном сообществе максимально использовать мощные лазеры.
Эта экспериментальная работа по проверке проводится лабораторией Беркли и доктором философии. в Беркли, Калифорнийский университет. Ее исследование было описано в статье в журналах «Наука и техника мощных лазеров», «Наука и техника мощных лазеров».
CAMERON GEDDES, Лаборатория ускорителей Беркли, Министерство прикладной физики и технологий, заявила: «Это огромный прогресс в области измерения и контроля, который принесет пользу мощным лазерным установкам в мире». Центр Белла является частью отдела.
Нет измерения помех
Некоторые пользователи с требовательными приложениями знают, что лазерный луч перемещается в минимальном диапазоне, чтобы реагировать даже на самые контролируемые вибрации и колебания лабораторной среды. ИСОНО сказал: «Если вы пропустите цель, пока у вас есть несколько микронов, вы можете сделать разницу между ненужными дополнениями удивительной науки и фоновым шумом». Крошечное смещение директив также может привести к ненужным сложностям. Здесь работает диагностический датчик и система обратной связи.
Измерение без помех
Некоторые пользователи с требовательными приложениями знают, что лазерный луч перемещается в минимальном диапазоне, чтобы реагировать даже на самые контролируемые вибрации и колебания лабораторной среды. «Если вы упустите цель, пока у вас есть несколько микрон, вы можете сделать разницу между ненужными дополнениями удивительной науки и фоновым шумом». Крошечное смещение директивы также может привести к ненужным сложностям. Здесь работает диагностический датчик и система обратной связи.
В основе этого нового метода лежит лазерная архитектура с тремя ключевыми свойствами. Во-первых, он обеспечивает пять импульсов высокой мощности и тысячу импульсов малой мощности в секунду, и все они следуют по одному и тому же пути. Во-вторых, линия луча предназначена для оптимизации, делая импульс высокой мощности и размер и расходимость импульса низкой мощности. Наконец, одно из проволочных зеркал с отраженным лучом заменено инновационным клиновидным зеркалом со специальным покрытием на передней и задней поверхностях зеркала.
Почти все основные лучи отражаются от передней поверхности оптического элемента, не подвергаясь другим существенным эффектам. Небольшая часть луча (1% входной мощности) проходит через переднюю поверхность и отражается от задней поверхности. Этот «свидетельский луч» почти параллелен основному лучу через любое последующее оптическое устройство, и имеется достаточное количество шунта, чтобы облегчить размещение инструмента. Конечным результатом является то, что угол наведения и боковое положение светового луча связаны с высотой дальнего луча.
Изоно сказал, что результатом является «измерение, которое не мешает основному лазерному лучу, но очень точно сообщает нам его ситуацию».
Преимущества для Bella Center и в других местах
Недавняя цель исследователей — использовать этот диагностический метод как часть системы обратной связи для активной стабилизации бокового положения и угла наведения лазера. Есть надежда на предварительное исследование центра Белла с лазерами мощностью 100 тераватт. Рукопись иллюстрирует перспективу джиттера мощного лазера 5 Гц за счет активной стабилизации последовательности лазерных импульсов малой мощности 1 кГц. Вибрация и движение лазерного луча происходили в несколько десятков герц, что вполне укладывается в диапазон практических систем с обратной связью. Ожидается, что положение и угол передачи мощного лазерного импульса улучшится в пять раз.
Разработка лазерного плазменного ускорителя частиц (LPAS) является основной задачей центра Bella, что отражает потенциальные преимущества этой инновации. LPAS создает сверхвысокое электрическое поле, которое может очень быстро ускорять заряженные частицы, тем самым давая надежду на более доступный ускоритель следующего поколения, который можно использовать в различных приложениях. Поскольку LPA ускоряется в тонкой полой трубке или «капилляре», они значительно выиграют от улучшенного контроля положения луча приводного лазера и угла наведения.
Прямым приложением в центре BELLA является обеспечение пучка электронов для лазера на свободной электронике (ЛСЭ) с использованием плазменного ускорителя с лазерным приводом — аппарат может генерировать более яркий фотонный импульс, чем энергия видимого света и короткая длина волны.
Изоно сказал: «Ризотер, магнитная матрица в ядре ЛСЭ, предъявляет очень строгие требования к приему электронного луча, что напрямую связано с углом наведения и горизонтальными колебаниями приводного лазера LPA».
Предлагаемая Kbella представляет собой лазерную систему следующего поколения, которая будет возможным применением в сочетании с высокой мощностью и повторением в килогерцах. «Эта работа не ограничивается лазерным ускорением плазмы, — сказал директор Центра Белла. Эрик Эрик Эсари. «Он удовлетворяет специфический спрос для всей индустрии мощных лазеров, что доказывает маломощное копирование, связанное с мощными импульсами, без явных помех. Любое место для передачи мощных лазерных лучей в любое приложение с определенной точностью. Эта диагностика принесет большие перемены. Подумайте об эксперименте по столкновению лазерных частиц или о взаимодействии между лазерными и микронными прецизионными мишенями».
