05.08.2015 | Наука

Японский лазер установил новый рекорд мощности

Команда инженеров из Института лазерной техники при Университете Осаки во главе с Дзёндзи Каванакой (Jyunji Kawanaka) утверждает, что поставила новый рекорд мощности "стрельбы" на своей новой лазерной установке.

Фото Junji Kawanaka

Её пиковая мощность в тысячу раз превышает общемировое потребление энергии за 2012 год.

"Нам удалось создать лазерную установку, энергия импульса которой равна двум петаваттам, а длительность импульса составляет одну пикосекунду", — рассказывает Каванака.

Один петаватт равен квадриллиону ватт, а одна пикосекунда — триллионной доле секунды. Для сравнения, согласно расчётам Международного агентства по энергетике, в 2012 году общее потребление энергии в мире составило 155,5 петаватт-часов.

Таким образом, новая японская установка, получившая название LFEX (Laser for Fast Ignition Experiments), становится в один ряд с другими мощнейшими лазерами ведущих мировых лабораторий, такими как лазерный ускоритель BELLA в Лаборатории Беркли или Texas Pettawatt Laser, которому принадлежал предыдущий рекорд в один петаватт.

Команда Каванаки представила свой отчёт о разработке на Конференции по передовым лазерным технологиям и фотонным источникам, которая прошла в Японии в апреле 2015 года.

Судя по представленным данным, установка в передней части состоит из фемтосекундного генератора, продолжается расширителем луча с парами дифракционных решёток. Затем следуют три ступени оптического параметрического усиления (OPCPA), главный усилитель, импульсный компрессор и фокусирующая оптика.

Как упрощённо поясняет Gizmag, принцип работы этой стометровой установки заключается в следующем: специальному стеклу сообщается первичный энергетический импульс, который затем многократно усиливается внутри контролируемой среды под наблюдением различных систем.

Команда Каванаки сообщает, что в будущем мощность лазера планируется увеличить до 10 петаватт. Для этого учёные работают над усовершенствованием зеркал в установке.

"Чтобы избежать повреждения оптического зеркала мощнейшим импульсом, нам нужно будет переосмыслить конструкцию этого зеркала, либо увеличив его в размерах, либо повысив его стойкость", — поясняет Каванака.

Конечно же, инженеры создают такого рода устройства не рекорда ради. Столь мощные лазерные установки играют большую роль в фундаментальных исследованиях. Считается, что они помогут привести к прорывам в таких областях, как изучение термоядерных реакций, материаловедение, нанотехнологии и физика элементарных частиц.

ВестиRu