Talu ai nei, o le Institute of Applied Physics o le Russian Academy of Sciences na faʻalauiloaina le eXawatt Center for Extreme Light Study (XCELS), o se polokalame suʻesuʻe mo masini faʻasaienisi tetele e faʻavae i luga o le tele.lasers mana maualuga. O le poloketi e aofia ai le fausiaina o se tinoleisa mana maualugafaʻavae i luga o tioata faʻapipiʻi faʻapipiʻi faʻataʻitaʻiga opitika i tioata tetele o le potassium dideuterium phosphate (DKDP, KD2PO4) tioata, faʻatasi ai ma le aofaʻi o le gaosiga o le 600 PW peak power pulses. O lenei galuega o loʻo tuʻuina atu ai faʻamatalaga taua ma suʻesuʻega suʻesuʻega e uiga i le poloketi XCELS ma ona faʻaogaina leisa, faʻamatala faʻaoga ma aʻafiaga e mafai ona fesoʻotaʻi ma fesoʻotaʻiga malamalama i luga ole laiga.
O le polokalame XCELS na fuafuaina i le 2011 ma le sini muamua o le ausia o se malosiaga maualugaleisapulupulu gaosiga o le 200 PW, lea o loʻo faʻaleleia nei i le 600 PW. O lonafaiga leisafa'alagolago i tekinolosi autu e tolu:
(1) O lo'o fa'aogaina le tekonolosi o le Optical Parametric Chirped Pulse Amplification (OPCPA) nai lo le masani Chirped Pulse Amplification (Chirped Pulse Amplification, OPCPA). CPA) tekinolosi;
(2) O le fa'aaogaina o le DKDP e fai ma ala fa'atau, ole fa'afetauiga ole vaega ole ultra wideband e maua ile 910 nm le umi;
(3) O se laisa tioata neodymium pu tele ma le malosi o le pulupulu o le afe o joules o lo'o fa'aaogaina e pamu ai se fa'aauma tele.
Ole fa'afetauiga ole vaega ole ultra-wideband e maua lautele ile tele o tioata ma fa'aoga ile OPCPA femtosecond lasers. O tioata DKDP e faʻaaogaina aua e na o le pau lea o mea e maua i le faʻatinoga e mafai ona tupu i le sefulu senitimita o le avanoa ma i le taimi lava e tasi e maua ai uiga faʻapitoa e lagolagoina ai le faʻalauteleina o le malosi tele-PW.lasers. E maua pe a pamuina le tioata DKDP e le moli fa'alua fa'alua o le tioata tioata ND, pe a fai o le umi o le galu o le pulupulu fa'ateleina o le 910 nm, o le ulua'i taimi e tolu o le fa'alauteleina o Teila o le fa'afefeteina o le galu o le galu e 0.
Ata 1 o se fa'asologa fa'asologa o le XCELS laser system. O le pito pito i luma na gaosia ai pulupulu femtosecond chirped ma le umi o le galu tutotonu o le 910 nm (1.3 i le Ata 1) ma le 1054 nm nanosecond pulses tui i totonu o le OPCPA pamu laser (1.1 ma 1.2 i le Ata 1). O le pito i luma e faʻamautinoa ai foi le faʻaogaina o nei pulupulu faʻapea foʻi ma le manaʻomia o le malosi ma le spatiotemporal parameters. O se OPCPA vaeluaga o lo'o fa'agaoioia i se fua faatatau e toe fai maualuga atu (1 Hz) e fa'ateleina ai le pa'u pi'o i le sefulu o joules (2 i le Ata 1). O le pulupulu o lo'o fa'ateleina atili e le Booster OPCPA i totonu o le kilojoule beam e tasi ma vaevaeina i 12 la'au laiti tutusa (4 i le Ata 1). I le 12 OPCPA mulimuli, o le 12 fa'alili moli fa'atosina e fa'ateleina i le kilojoule (5 i le Ata 1) ona fa'apipi'iina lea e le 12 fa'amau fa'amau (GC o le 6 i le Ata 1). O le acousto-optic programmable dispersion faamama o loʻo faʻaaogaina i le pito i luma e faʻatautaia tonu ai le taʻapeʻapeina o vaega ma le faʻasalalauga maualuga, ina ia maua ai le laʻititi laʻititi laʻititi lautele. O le fusi o alaleo o loʻo i ai se foliga o le toeitiiti 12th-order supergauss, ma o le bandwidth spectral i le 1% o le maualuga maualuga o le 150 nm, e fetaui ma le Fourier transform limit pulse width o 17 fs. Mafaufau i le le atoatoa o le ta'apeina o taui ma le faigata o le nonlinear vaega taui i fa'amalosi fa'atusa, o le fa'amoemoeina o le lautele o le fatu e 20 fs.
O le XCELS leisa o le a fa'aaogaina lua 8-auala UFL-2M neodymium tioata leisa fa'aluaina modules (3 i le Ata 1), e 13 alāvai o le a fa'aaogaina e pamu ai le Booster OPCPA ma le 12 OPCPA mulimuli. O isi alāvai e tolu o le a fa'aaogaina e pei o le nanosecond kilojoule tuto'atasipuna lasermo isi fa'ata'ita'iga. Faʻatapulaʻaina e le faʻamaʻi vaʻaia o tioata DKDP, o le malosi o le irradiation o le pulupulu pamu e seti i le 1.5 GW / cm2 mo auala taʻitasi ma le umi o le 3.5 ns.
O alalaupapa ta'itasi o le XCELS leisa e maua ai pulus ma le mana o le 50 PW. Ole aofa'i ole 12 alalaupapa e maua ai le aofa'i ole malosiaga ole 600 PW. I totonu o le potu autu autu, o le maualuga o le taulaiga o laina taʻitasi i lalo o tulaga lelei o le 0.44 × 1025 W / cm2, faʻapea o F / 1 faʻaogaina elemene e faʻaaogaina mo le taulaʻi. Afai o le pulupulu o alalaupapa taʻitasi o loʻo faʻapipiʻiina atili i le 2.6 fs e ala i le post-compression technique, o le a faʻateleina le malosi o le pulupulu faʻatatau i le 230 PW, e fetaui ma le malosi o le malamalama o le 2.0 × 1025 W / cm2.
Ina ia ausia le malosi tele o le malamalama, i le 600 PW, o le moli moli i le 12 laina o le a taulaʻi i le geometry o faʻasalalauga faʻasalalau faʻafefe, e pei ona faʻaalia i le Ata 2. Pe a le lokaina le vaega o le pulupulu i auala taʻitasi, e mafai ona taulaʻi le malosi. aapa 9×1025 W/cm2. Afai e lokaina ma fa'amaopoopo vaega ta'itasi, o le a fa'atuputeleina le malosi o le malamalama i le 3.2×1026 W/cm2. I le faaopoopo atu i le potu autu autu, o le poloketi XCELS e aofia ai le 10 tagata suʻesuʻe suʻesuʻe, e maua e taʻitasi se tasi pe sili atu faʻalava mo suʻega. I le fa'aogaina o lenei fa'amalama malosi tele, o lo'o fuafua ai le poloketi XCELS e fa'atino ni fa'ata'ita'iga i vaega e fa: faiga fa'aeletise fa'atauva'a i fa'alava laser; Le gaosiga ma le faʻavaveina o vaega; Le fa'atupuina o fa'avevela eletise lona lua; Fale su'esu'e astrophysics, fa'agasologa maualuga malosi ma su'esu'ega fa'ama'i.
ATA. 2 Fa'atatau le geometry i totonu o le potu fa'atatau autu. Mo le manino, o le faʻata faʻata o le ave 6 ua seti i le manino, ma o le faʻaogaina ma le faʻaogaina o faʻaulu e faʻaalia ai na o le lua alalaupapa 1 ma le 7
O le ata 3 o lo'o fa'aalia ai le fa'avasegaina fa'ava-o-malo o vaega ta'itasi o le fa'aogaina o le laser XCELS i totonu o le fale fa'ata'ita'i. O le eletise, pamu mama, togafitiga vai, faʻamamaina ma le ea o loʻo i totonu o le fogafale lalo. Ole aofa'iga ole faufale e sili atu ile 24,000 m2. Ole aofa'i ole eletise e fa'aaoga e tusa ma le 7.5 MW. O le fale fa'ata'ita'i o lo'o iai se fa'avaa 'ō'ō i totonu ma se vaega i fafo, e fau uma i luga o fa'avae e lua. O loʻo faʻapipiʻiina le masini gaogao ma isi faiga faʻafefete i luga o le faʻavae vaʻavaʻavaʻa, ina ia faʻaitiitia ai le tele o le faʻalavelave e tuʻuina atu i le laser system e ala i le faavae ma le lagolago i lalo ifo o le 10-10 g2 / Hz i le tele o taimi 1-200 Hz. E le gata i lea, o se fesoʻotaʻiga o faʻailoga faʻamaufaʻailoga o loʻo faʻatulagaina i totonu o le laser hall e mataʻituina lelei ai le tafe o le eleele ma meafaigaluega.
O le poloketi XCELS o lo'o fa'amoemoe e fausia se fale su'esu'e fa'asaienisi tele e fa'avae i luga ole laisa malosi maualuga maualuga. O le tasi alalaupapa o le XCELS laser system e mafai ona maua ai le malosi o le malamalama i le tele o taimi e sili atu nai lo le 1024 W/cm2, lea e mafai ona sili atu i le 1025 W/cm2 ma le tekonolosi post-compression. E ala ile dipole-focus pulses mai 12 channels i le laser system, ole malosi e latalata ile 1026 W / cm2 e mafai ona ausia e tusa lava pe leai se faʻapipiʻiina ma le loka vaega. Afai e lokaina le fa'amaopoopo vaega i le va o alavai, o le a fa'atele le malosi o le malamalama. I le fa'aaogaina o nei fa'amaumauga fa'amaufa'ailoga malosi ma le fa'asologa o fa'alava ala tele, o le a mafai e le fale XCELS i le lumana'i ona fa'atino fa'ata'ita'iga ma le malosi tele, fa'alavelave fa'asoa fa'amalama malamalama, ma fa'amaonia feso'ota'iga e fa'aaoga ai fa'alava laser e tele-ala ma fa'avevela lona lua. O lenei mea o le a faia se sao tulaga ese i le matata o le super-strong electromagnetic field experimental physics.
Taimi meli: Mati-26-2024