Segons informes de mitjans estrangers, el centre Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) del Berkeley National Laboratory del Departament d'Energia dels Estats Units ha desenvolupat i provat un sistema òptic innovador que mesura i controla amb precisió la posició dels raigs làser d'alta potència i apunta a la precisió prèvia. Angle: no interrompre ni interferir amb el raig làser. Aquest nou sistema ajudarà els usuaris de la comunitat científica a maximitzar làsers d'alta potència.
Aquest treball de verificació experimental està dirigit per Berkeley Lab i Ph.D. a la Universitat de Berkeley, Califòrnia. La seva investigació s'ha descrit en un article a "High Power Laser Science and Engineering", "High Power Laser Science and Engineering".
El Ministeri de Tecnologia i Aplicació Física de l'Accelerador del Laboratori de Berkeley (ATAP) CAMERON GEDDES va dir: "Aquest és un gran progrés en el mesurament i el control, que beneficiarà les instal·lacions làser d'alta potència del món". El centre Bella forma part del departament.
Sense mesura d'interferències
Alguns usuaris amb aplicacions exigents saben que el raig làser es mou dins d'un rang mínim per respondre fins i tot a les vibracions i variacions de l'entorn de laboratori més controlats. ISONO va dir: "Si us perdeu l'objectiu, sempre que tingueu unes quantes micres, podeu marcar la diferència entre els suplements innecessaris de la increïble ciència i el soroll de fons". La petita compensació directiva també pot provocar complexitats innecessàries. Aquí és on funciona el sensor de diagnòstic i el sistema de retroalimentació.
Mesura sense interferències
Alguns usuaris amb aplicacions exigents saben que el raig làser es mou dins d'un rang mínim per respondre fins i tot a les vibracions i variacions de l'entorn de laboratori més controlats, va dir ISONO. "Si us perdeu l'objectiu, sempre que tingueu unes poques micres, podeu marcar la diferència entre els suplements innecessaris de la ciència sorprenent i el soroll de fons. "La petita compensació directiva també pot provocar complexitats innecessàries. Aquí és on funciona el sensor de diagnòstic i el sistema de retroalimentació.
El nucli d'aquest nou mètode és una arquitectura làser amb tres propietats clau. En primer lloc, proporciona cinc polsos d'alta potència i mil polsos de baixa potència per segon, tots ells segueixen el mateix camí. En segon lloc, la línia de feix està dissenyada per optimitzar, fent que el pols d'alta potència i la mida i la divergència del pols de baixa potència. Finalment, substitueix un dels miralls de filferro reflectit per un innovador mirall en forma de falca que té un recobriment especial a la superfície frontal i a la superfície posterior del mirall.
Gairebé tots els feixos principals es reflecteixen des de la superfície frontal de l'element òptic sense ser afectats per altres efectes significatius. Una petita part del feix (1 per cent de la potència d'entrada) es propaga per la superfície frontal i es reflecteix des de la superfície posterior. Aquest "feix testimoni" està gairebé en paral·lel amb el feix principal a través de qualsevol dispositiu òptic posterior, i hi ha prou derivació per facilitar la col·locació de l'instrument. El resultat final és que l'angle d'apuntament i la posició lateral del feix de llum estan relacionats amb l'alçada del feix de llum.
Isono va dir que el resultat és "una mesura que no interfereix amb el feix làser principal, però és molt acurat per explicar-nos la seva situació".
Beneficis per a Bella Center i altres llocs
Un objectiu recent dels investigadors és utilitzar aquest mètode de diagnòstic com a part del sistema de retroalimentació per estabilitzar activament la posició lateral i l'angle d'apunt del làser. S'espera un estudi preliminar sobre el centre Bella amb làsers de 100 terawatts. El manuscrit il·lustra la perspectiva de la fluctuació del làser d'alta potència de 5 Hz estabilitzant activament la seqüència de pols làser de baixa potència d'1 kHz. La vibració i el moviment del raig làser es van produir en unes quantes desenes d'hertz, que es troba completament dins del rang dels sistemes de retroalimentació pràctics. S'espera que la posició i l'angle de transmissió de polsos làser d'alta potència millorin cinc vegades.
El desenvolupament de l'accelerador de partícules de plasma làser (LPAS) és la tasca principal del centre del Bella, que reflecteix els beneficis potencials d'aquesta innovació. LPAS produeix un camp elèctric súper alt, que pot accelerar les partícules carregades molt ràpidament, proporcionant així esperança perquè l'accelerador més assequible de pròxima generació es pugui utilitzar en diverses aplicacions. Atès que el LPA s'accelera en un tub buit prim o "capil·lar", es beneficiaran enormement d'un control millorat de la posició del raig làser i de l'angle d'apunt.
Una aplicació directa al centre de BELLA és proporcionar un feix d'electrons per al làser electrònic lliure (FEL) mitjançant un accelerador de plasma impulsat per làser: l'aparell pot produir un pols de fotons brillant que l'energia de la llum visible i una longitud d'ona curta.
Isono va dir: "El risoter, la matriu magnètica al nucli FEL, té un requisit molt estricte per a l'acceptació del feix d'electrons, que està directament relacionat amb l'angle d'apunt i les fluctuacions horitzontals del làser de la unitat LPA".
El Kbella proposat és un sistema làser de nova generació, que serà una possible aplicació en combinació amb una gran potència i repetició de kilohertz. "Aquest treball no es limita a l'acceleració del plasma làser", va dir el director del Bella Center. Eric Eric Esarey. "Resol una demanda específica per a tota la indústria làser d'alta potència, que demostra una còpia de baixa potència relacionada amb pols d'alta potència, sense interferències òbvies. Qualsevol lloc per passar raigs làser d'alta potència a qualsevol aplicació amb una certa precisió, aquest diagnòstic aportarà grans canvis. Penseu en l'experiment de col·lisió de partícules làser o en la interacció entre objectius de precisió làser i micres".
