Nova (laser)

Nova este un laser  super-puternic care a existat la Laboratorul Național Livermore ( SUA ) din 1984 până în 1999 . Scopul principal al utilizării sale a fost de a efectua teste de fuziune termonucleară inerțială (ITS). Cu acest laser în 1996, pentru prima dată [1] în lume, s- a atins o putere de ieșire petawatt [2] . Puterea maximă primită de 1,5 PW = 1,5⋅10 15 W , realizată în 1999 [3] , a rămas un record pentru toate sistemele laser pentru o lungă perioadă de timp [4] , până când un laser de 2 PW a fost demonstrat în China în 2013 [5] . După încheierea lucrărilor, Nova a fost înlocuită cu sistemul NIF .

Bloc principal

Sticla de neodim a fost folosită ca mediu de amplificare în laser , a cărui radiație a fost convertită în a treia armonică (lungime de undă 351 nm ). Lămpile cu xenon au fost folosite ca pompare . În total, laserul conținea zece canale de generație. Valorile tipice ale caracteristicilor impulsurilor laser au fost o energie de ordinul a 40 kJ cu o durată a impulsului de ordinul a 2,5 ns , care a furnizat o putere de 16 TW în fiecare linie. Această radiație a fost folosită pentru a iradia pereții interiori ai hohlraum-ului, în centrul căruia a fost plasată o țintă termonucleară. Pe pereți, radiația a fost convertită în domeniul de raze X , care a iradiat uniform ținta, provocând ablația substanței de pe suprafața sa. Ca urmare, s-a exercitat o presiune enormă asupra straturilor interioare ale țintei , ducând la compresia și încălzirea substanței necesare aprinderii reacției termonucleare [6] .

Petawatt line

În 1992, s-a propus construirea unei linii electrice petawatt cu scopul de a o folosi pentru așa-numita „aprindere rapidă” a țintei. În 1993 au fost alocați bani pentru acest proiect. S-a decis crearea unei scheme hibride: mai întâi, radiația a fost generată în titan-safir și apoi a fost amplificată în sticlă de neodim. Pentru a obține puterea petawatt, a fost utilizată tehnologia de amplificare a impulsurilor ciripit , care a făcut deja posibilă la acea vreme atingerea unui nivel de putere de 100 TW. Principala dificultate a fost crearea de oglinzi de difracție pentru compresor. Inițial, s-a presupus că acest lucru ar necesita dezvoltarea tehnologiei pentru crearea oglinzilor dielectrice multistrat , dar experimentatorii au reușit să creeze oglinzi metalice care asigurau o durată a impulsului de 0,5 ps . Prima serie de experimente pregătitoare cu noul sistem a avut loc în decembrie 1994, a doua - în martie 1995. Sistemul a fost lansat în sfârșit în mai 1996, dând un impuls laser cu o putere de 1,25 PW la ieșire [1] . Ulterior, schema a fost ușor îmbunătățită, făcând posibilă obținerea unui record de 1,5 PW într-un fascicul la o energie a impulsului de 660 J și o durată de 440 fs . Fasciculul a avut o calitate bună și, la focalizare, a atins o intensitate >7⋅10 20 W/cm² [3] .

Vezi și

Note

  1. ↑ 12 Michael Perry . Trecerea pragului Petawatt (link indisponibil) . Laboratorul Național Livermore (decembrie 1996). Consultat la 5 ianuarie 2011. Arhivat din original la 15 septembrie 2012.  
  2. ↑ Deanna M. Pennington și colab. Sistem laser Petawatt  (engleză)  // Proc. SPIE . - 1997. - Vol. 3047 . - P. 490 .
  3. ↑ 1 2 M. D. Perry și colab. Pulsuri laser Petawatt  (engleză)  // Litere optice . - 1999. - Vol. 24 , nr. 3 . - P. 160-162 .
  4. ↑ A. V. Korzhimanov, A. A. Gonoskov, E. A. Khazanov , A. M. Sergeev . Orizonturi ale sistemelor laser petawatt  // UFN . - 2011. - T. 181 . - S. 9-32 .
  5. ↑ Yuxi Chu și colab. Sistem laser 2.0 Petawatt Ti:sapphire cu contrast ridicat  (engleză)  // Optics Express . - 2013. - Vol. 21, nr. 24 . - P. 029231. - doi : 10.1364/OE.21.029231 .
  6. ↑ Ted Perry, Bruce Remington. Nova Laser Experiments și gestionarea stocurilor (link indisponibil) . Laboratorul Național Livermore (septembrie 1997). Consultat la 5 ianuarie 2011. Arhivat din original pe 7 iunie 2011.