За повідомленнями іноземних ЗМІ, центр лазерного прискорювача лабораторії Берклі (Bella) в Національній лабораторії Берклі Департаменту енергетики США розробив та випробував інноваційну оптичну систему, яка точно вимірює та контролює положення потужних лазерних променів і вказує на попередня точність. Кут - не переривати і не заважати лазерному променю. Ця нова система допоможе користувачам у науковому співтоваристві максимізувати потужні лазери.
Керують цією експериментальною верифікаційною роботою лабораторія Берклі та доктор філософії. в Берклі, Каліфорнійський університет. Її дослідження було описано в статті в «High Power Laser Science and Engineering», «High Power Laser Science and Engineering».
Камерон ГЕДДЕС сказав: «Це величезний прогрес у вимірюванні та контролю, який піде на користь потужним лазерним установкам у світі». До складу кафедри входить центр «Белла».
Без вимірювання перешкод
Деякі користувачі з вимогливими додатками знають, що лазерний промінь рухається в межах мінімального діапазону, щоб реагувати навіть на найбільш контрольовані вібрації та коливання лабораторного середовища. ISONO сказав: «Якщо ви не досягнете мети, якщо у вас є кілька мікрон, ви зможете змінити непотрібні добавки дивовижної науки та фоновий шум». Невелике зміщення директиви також може призвести до непотрібних складнощів. Тут функціонує діагностичний датчик і система зворотного зв'язку.
Без вимірювання перешкод
Деякі користувачі з вимогливими додатками знають, що лазерний промінь рухається в межах мінімального діапазону, щоб реагувати навіть на найбільш контрольовані вібрації та варіації лабораторного середовища. ISONO сказав: «Якщо ви не досягнете мети, якщо у вас є кілька мікрон, ви можете зробити різницю між непотрібними добавками дивовижної науки та фоновим шумом». Тут функціонує діагностичний датчик і система зворотного зв'язку.
Ядром цього нового методу є лазерна архітектура з трьома ключовими властивостями. По-перше, він забезпечує п’ять потужних імпульсів і тисячу імпульсів малої потужності в секунду, які йдуть по одному шляху. По-друге, лінія променя призначена для оптимізації, створення імпульсу високої потужності та розміру та розбіжності імпульсу низької потужності. Нарешті, він замінює одне з дротяних дзеркал відбитого променя на інноваційне клиноподібне дзеркало, яке має спеціальне покриття на передній і задній поверхнях дзеркала.
Майже всі основні промені відбиваються від передньої поверхні оптичного елемента без впливу інших істотних ефектів. Невелика частина променя (1 відсоток вхідної потужності) поширюється через передню поверхню і відбивається від задньої поверхні. Цей «промінь-свідок» майже паралельно основному променю через будь-який наступний оптичний пристрій, і є достатній шунт, щоб полегшити розміщення приладу. Кінцевий результат полягає в тому, що кут наведення та бічне положення світлового променя пов’язані з висотою дальнього променя.
Ісоно сказав, що результатом є «вимірювання, яке не заважає основному лазерному променю, але дуже точно повідомляє нам його ситуацію».
Переваги для Bella Center та інших місць
Остання мета дослідників — використовувати цей метод діагностики як частину системи зворотного зв’язку для активної стабілізації бічного положення та кута наведення лазера. Сподіваємося на попередні дослідження центру Bella із 100 тераватними лазерами. Рукопис ілюструє перспективу джиттера високопотужного лазера 5 Гц шляхом активної стабілізації послідовності лазерних імпульсів низької потужності 1 кГц. Вібрація і рух лазерного променя відбувалися в кілька десятків герц, що повністю входить в діапазон практичних систем зворотного зв'язку. Очікується, що положення і кут передачі потужного лазерного імпульсу покращаться в п'ять разів.
Розробка лазерного прискорювача плазмових частинок (LPAS) є основним завданням центру Bella, що відображає потенційні переваги цієї інновації. LPAS створює надвисоке електричне поле, яке може дуже швидко прискорювати заряджені частинки, тим самим даючи надію на наступне покоління, більш доступний прискорювач, який можна використовувати в різних застосуваннях. Оскільки LPA прискорюється в тонкій порожнистій трубці або «капілярі», вони значно виграють від покращеного контролю положення приводного лазерного променя та кута наведення.
Пряме застосування в центрі BELLA полягає в тому, щоб забезпечити електронний промінь для вільного електронного лазера (FEL) за допомогою лазерного плазмового прискорювача - апарат може виробляти яскравий фотонний імпульс, ніж енергію видимого світла, і коротку довжину хвилі.
Ізоно сказав: «Різотер, магнітна решітка в ядрі FEL, має дуже суворі вимоги до прийому електронного променя, що безпосередньо пов’язано з кутом наведення та горизонтальними коливаннями лазера LPA».
Запропонована Kbella є лазерною системою наступного покоління, яка буде можливим застосуванням у поєднанні з високою потужністю та кілогерцовим повторенням. «Ця робота не обмежується прискоренням лазерної плазми», – сказав директор Bella Center. Ерік Ерік Есарі. «Це вирішує специфічні потреби для всієї високопотужної лазерної індустрії, що доводить, що малопотужна копія високої потужності, пов’язана з імпульсами, без явних перешкод. Будь-яке місце для передачі високопотужних лазерних променів у будь-яке застосування з певною точністю. Ця діагностика принесе великі зміни. Подумайте про експеримент зіткнення лазерних частинок або взаємодію між лазерною та мікронною точністю мішеней».
