Volgens buitenlandse mediaberichten heeft het Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) -centrum in het Berkeley National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie een innovatief optisch systeem ontwikkeld en getest dat de positie van krachtige laserstralen nauwkeurig meet en regelt en wijst op de vorige precisie. Hoek - onderbreek of interfereer niet met de laserstraal. Dit nieuwe systeem zal gebruikers in de wetenschappelijke gemeenschap helpen om krachtige lasers te maximaliseren.
Dit experimentele verificatiewerk wordt geleid door Berkeley Lab en Ph.D. in Berkeley, California University. Haar onderzoek is beschreven in een paper in de "High Power Laser Science and Engineering", "High Power Laser Science and Engineering".
Berkeley Laboratory Accelerator Technology and Application Physical Ministry (ATAP) CAMERON GEDDES zei: "Dit is een enorme vooruitgang in meting en controle, wat de krachtige laserfaciliteiten in de wereld ten goede zal komen." Het Bella centrum maakt deel uit van de afdeling.
Geen interferentiemeting
Sommige gebruikers met veeleisende toepassingen weten dat de laserstraal binnen een minimaal bereik beweegt om te reageren op zelfs de meest gecontroleerde trillingen en variatie in de laboratoriumomgeving. ISONO zei: "Als je het doel mist, zolang je een paar micron hebt, kun je een verschil maken tussen de onnodige supplementen van de verbazingwekkende wetenschap en achtergrondgeluid." Kleine richtlijncompensatie kan ook leiden tot onnodige complexiteit. Dit is waar de diagnostische sensor en het feedbacksysteem functioneren.
Geen interferentiemeting
Sommige gebruikers met veeleisende toepassingen weten dat de laserstraal binnen een minimaal bereik beweegt om te reageren op zelfs de meest gecontroleerde laboratoriumomgevingstrillingen en variatie die ISONO zei: "Als je het doel mist, zolang je een paar micron hebt, kun je een verschil maken tussen de onnodige aanvullingen van de verbazingwekkende wetenschap en achtergrondgeluid." Kleine richtlijncompensatie kan ook leiden tot onnodige complexiteit. Dit is waar de diagnostische sensor en het feedbacksysteem functioneren.
De kern van deze nieuwe methode is een laserarchitectuur met drie belangrijke eigenschappen. Ten eerste biedt het vijf krachtige pulsen en duizend pulsen met een laag vermogen per seconde, die allemaal hetzelfde pad volgen. Ten tweede is de bundellijn ontworpen om te optimaliseren, waardoor de hoge vermogenspuls en de grootte en divergentie van de lage vermogenspuls worden gemaakt. Ten slotte vervangt het een van de gereflecteerde straaldraadspiegels door een innovatieve wigvormige spiegel met een speciale coating aan de voorkant en het achteroppervlak van de spiegel.
Bijna alle grootlichten worden gereflecteerd vanaf het vooroppervlak van het optische element zonder te worden beïnvloed door andere significante effecten. Een klein deel van de balk (1% van het ingangsvermogen) wordt door het vooroppervlak gepropageerd en gereflecteerd vanaf het achteroppervlak. Deze "witness beam" loopt bijna parallel met de grootbundel door elk daaropvolgend optisch apparaat en er is voldoende shunt om de plaatsing van het instrument te vergemakkelijken. Het uiteindelijke resultaat is dat de aanwijshoek en zijwaartse positie van de lichtbundel gerelateerd zijn aan de hoogte van het grootlicht.
Isono zei dat het resultaat "een meting is die de hoofdlaserstraal niet verstoort, maar het is zeer nauwkeurig om ons de situatie ervan te vertellen."
Voordelen voor Bella Center en elders
Een recent doel van onderzoekers is om deze diagnostische methode te gebruiken als onderdeel van het feedbacksysteem voor het actief stabiliseren van de laterale positie en richthoek van de laser. Voorstudie aan het Bella-centrum met 100 terawattlasers wordt gehoopt. Het manuscript illustreert het vooruitzicht van de jitter van de high power 5 Hz laser door actief de laserpulssequentie van low power 1 kHz te stabiliseren. De trilling en beweging van de laserstraal vond plaats in enkele tientallen Hertz, wat volledig binnen het bereik van praktische feedbacksystemen ligt. Verwacht wordt dat de positie en hoek van krachtige laserpulstransmissie vijf keer zal verbeteren.
De ontwikkeling van laser plasma deeltjesversneller (LPAS) is de belangrijkste taak van het centrum van de Bella, die de potentiële voordelen van deze innovatie weerspiegelt. LPAS produceert een superhoog elektrisch veld, dat de geladen deeltjes zeer snel kan versnellen, waardoor hoop wordt geboden voor de volgende generatie, meer betaalbare versneller, die in verschillende toepassingen kan worden gebruikt. Omdat de LPA wordt versneld in een dunne holle buis of "capillair", zullen ze veel baat hebben bij een verbeterde controle van de positie van de laserstraal en de aanwijshoek van de aandrijving.
Een directe toepassing in het centrum van BELLA is het leveren van een elektronenbundel voor de vrije elektronische laser (FEL) met behulp van een lasergestuurde plasmaversneller - het apparaat kan een heldere fotonenpuls produceren dan de zichtbare lichtenergie en een korte golflengte.
Isono zei: "De risoter, de magnetische array in de FEL-kern, heeft een zeer strenge eis voor de acceptatie van de elektronenbundel, die direct verband houdt met de aanwijshoek en horizontale fluctuaties van de LPA-aandrijflaser."
De voorgestelde Kbella is een lasersysteem van de volgende generatie, dat een mogelijke toepassing zal zijn in combinatie met een hoog vermogen en kilohertz-herhaling. "Dit werk is niet beperkt tot laserplasmaversnelling," zei de directeur van het Bella Center. Eric Eric Esarey. "Het lost een specifieke vraag op voor de hele high-power laserindustrie, die bewijst high power pulse gerelateerde low-power copy, zonder duidelijke interferentie. Elke plaats om krachtige laserstralen met een bepaalde nauwkeurigheid door te geven aan elke toepassing, deze diagnose zal grote veranderingen teweegbrengen. Denk aan het laserdeeltjesbotsingsexperiment, of de interactie tussen laser- en micronprecisiedoelen. "
