Учёные разработали революционный метод усиления лазерного излучения в 300 раз
11 октября 2010 года
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука и технологии notcategory = Не публиковать count = 8 stablepages = only suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>
10 октября 2010 года в журнале «Nature Physics» вышла статья, в которой представлены результаты теоретических и численных исследований нового метода эффективного усиления сверхмощного лазерного излучения, основанного на эффекте рамановского усиления в плазме. Предлагаемый метод позволяет уменьшать длительность импульсов в 1000 раз, одновременно увеличивая их интенсивность в 300. К достоинствам метода относится и то, что он должен быть эффективен не только в оптическом, но и в рентгеновском диапазоне.
Группа учёных из Португалии и Англии заявила, что им удалось провести на одном из самых мощных компьютеров полномасштабное численное моделирование нового метода, позволившее значительно повысить точность результатов. По их заверению новый метод позволит создавать компактные и дешёвые лазерные усилители, в том числе и для целей получения мультипетаваттных лазерных комплексов. На данный момент наиболее мощной из построенных когда-либо лазерных установок является установка Nova в Ливерморской национальной лаборатории, на которой была достигнута мощность излучения в 1,5 ПВт. В настоящее время в мире идёт разработка сразу нескольких установок мультипетаваттной мощности, в частности, такие проекты разрабатываются в Резерфордовской лаборатории в Англии, в университете города Осака в Японии и в Институте прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде в России. Каждая такая установка требует значительных денежных вложений и новая технология могла бы сильно снизить затраты.
Главной сложностью для осуществления рамановского усиления в плазме является проблема поперечной неустойчивости, которая приводит к тому, что лазерное излучение в процессе взаимодействия разбивается на нити и после усиления не может быть сфокусировано. Однако авторам статьи удалось найти область параметров, в которой согласно их расчётам эта неустойчивость не проявляется.
Следующим этапом должна стать опытная проверка полученных результатов и проведение точных экспериментов, которые и определят окончательно, насколько перспективна эта технология.
Источники
править- R. M. G. M. Trines, F. Fiúza, R. Bingham, R. A. Fonseca, L. O. Silva, R. A. Cairns & P. A. Norreys Simulations of efficient Raman amplification into the multipetawatt regime // Nature Physics
- Lucy Stone «Smaller and cheaper but 300 times more intense». Science and Technology Facilities Council, 10 октября 2010 года. (архив)
- «Super Lasers: Raman Amplification Compressed Laser Pulses 1000 Times Shorter, 300 Times More Intense». Science Daily, 11 октября 2010 года. (архив)
- «Smaller, cheaper, 300 times more intense: Scientists prove theory which could revolutionise lasers». physorg.com, 11 октября 2010 года. (архив)