|  | 13 февраля 2014 | Новости науки и техники

Начато сооружение лазера HAPLS, самого мощного лазера на сегодняшний день

Мощная лазерная система


В современной науке мощные лазеры являются одними из самых важных инструментов научных исследований, которые позволяют ученым заниматься изучением быстротекущих процессов из области классической физики, химии и квантовой механики. Поэтому совершенно не удивительно то, что в различных уголках земного шара постоянно идет почти непрекращающееся создание все более мощных лазерных установок, способных сгенерировать луч света, несущий все больше и больше энергии. И не так давно специалисты Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) приступили к сооружению новой чрезвычайно мощной лазерной системы. Согласно имеющейся информации, система HAPLS (High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System) сможет вырабатывать череду чрезвычайно коротких импульсов света, каждый из которых будет иметь 1 петаватт моментальной мощности.

Петаватт - это один квадрильон (1,000,000,000,000,000) ватт мощности. Именно эта мощность будет определять количество энергии, которая будет заключаться в каждом из импульсов света, длительностью 30 фемтосекунд (0.03 триллионной доли секунды) и которые будут следовать с частотой 10 раз в секунду.

Возможность генерировать столь необычайно мощные импульсы света с такой относительно большой частотой является главным отличием лазерной системы HAPLS от других мощных систем, которые могут оперировать таким же уровнем мощности и энергии, но вырабатывают одиночные импульсы, длительность которых намного превышает длительность импульсов лазера HAPLS. Кроме того, благодаря инновационной системе охлаждения жидким гелием лазерная система HAPLS сможет работать на своей максимальной частоте и мощности практически непрерывно в течение достаточно длительного времени.

Структура системы HAPLS


В лазерной системе HAPLS используется уникальный мощный источник света на основе массива лазерных полупроводниковых диодов и система сокращения длительности импульса, которая позволяет уменьшить длительность импульса в два раза, подняв, тем самым, его моментальную мощность. За счет этих технологий достигается необычайно высокая энергетическая плотность лазерного луча, которая составляет 10^23 ватта на один квадратный сантиметр.

Лазерная система HAPLS разрабатывается специалистами австрийской компании Femtolasers, которая специализируется на разработке высокоскоростных лазеров и оптических систем. Сборка системы HAPLS производится на территории и специалистами лаборатории LLNL, которые уже имеют богатый опыт по созданию мощных лазерных систем. Также в лаборатории LLNL будут произведены первые испытания новой лазерной системы. После этого установка будет демонтирована и отправится к месту ее постоянного пребывания, в Чешскую Республику, где начато сооружение целого комплекса чрезвычайно мощных лазерных систем в рамках европейской программы ELI-Beamlines (Extreme Light Infrastructure).

Ожидается, что общая стоимость реализации проекта ELI-Beamlines составит приблизительно 350 миллионов долларов. Из этой суммы выделено 45 миллионов, которые получила лаборатория LLNL на сооружение и испытания лазерной системы HAPLS. Если реализация проекта ELI-Beamlines пройдет согласно намеченным планам, то первые запуски самой мощной лазерной системы в мире произойдут в 2017 году, а после этого ученые со всех уголков земного шара получат возможность использовать это для проведения уникальных исследований в области квантовой механики, физики, химии, материаловедения и многих других областей.





Ключевые слова:
Лазер, Система, Импульс, Свет, Мощность, Длительность, Энергия, HAPLS, Femtolasers, ELI

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • HAPLS, самый мощный в мире лазер с полупроводниковой накачкой, начал работу ...
  • В Праге закончено строительство нового европейского лазерного исследователь ...
  • Машины-монстры: HAPLS - самая большая в мире матрица полупроводниковых лазе ...
  • Lockheed Martin демонстрирует новый лазер, предназначенный для боевого испо ...
  • Создан настольный вариант лазера, способного вырабатывать импульсы, мощност ...




  • 13 февраля 2014 12:59
    #1 Написал: Daar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Люди хоть деньги с толком тратят. Интересно вот такой "указкой" если в дом засветить, что будет :)
        
    13 февраля 2014 13:20
    #2 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    будет, что серединке бублика
        
    13 февраля 2014 14:27
    #3 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 385
    Скоее всего ничего особенного не будет, слишком узкий и короткий луч.
        
    13 февраля 2014 17:17
    #4 Написал: bol_tik

    Публикаций: 0
    Комментариев: 64
    Олимпиада в Сочи стоит 40 миллиардов !! 40 миллиардов !! ... 40 миллиардов !!!

    Интересно какой можно было сделать лазер на эти деньги ? : )
        
    13 февраля 2014 23:51
    #5 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1488
    bol_tik, а сколько должна стоить олимпиада?
        
    14 февраля 2014 10:41
    #6 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Скоее всего ничего особенного не будет, слишком узкий и короткий луч.

    1 петаватт - эта энергия должна куда-то деться, так что дырка будет

    Мне интересно, что будет установлено по другую сторону от лазера, за испытуемым объектом? Он же прожжет любой материал.
        
    14 февраля 2014 23:48
    #7 Написал: Nitramin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 89
    Цитата: zlat
    1 петаватт - эта энергия должна куда-то деться, так что дырка будет

    Это не энергия, это мощность. А энергия это мощность умноженная на время.
    А время в этом лазере как раз не такое большое - 30 фемтосекунд. Этот лазер не для прожигания дыр делается. Он делается для того чтобы дать как можно меньшему количеству вещества как можно больше энергии.
    А для дырок достаточно и 100 киловатт.
        
    15 февраля 2014 13:02
    #8 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Nitramin
    Это не энергия, это мощность. А энергия это мощность умноженная на время.


    К чему такие сложности? Мощность - это джоуль делённый на секунду (ватт). При умножении на секунду получим обратно джоуль. Так зачем мощность умножать на время?
    То есть энергия существовала до деления и последующего умножения её на время.
    Теперь перейдём к получению мощности. Как всем известно Ватт = Джоуль/секунду. Допустим имеется энергия лазерного луча в 100 Джоулей. Если эта энергия будет излучена в течении одной секунды, то мощность составит 100/1 = 100 Ватт. Теперь сократим время излучения до одной тысячной секунды. Получим 100/0,001 = 100000 (сто киловатт). Для дырок уже достаточно, хотя энергия не изменилась. smile

    A petawatt laser is not unheard of — watts are a measurement of power over time, after all. Previous laser systems were able to pump out a similar amount of power with longer pulses, but the 10 pulses per second with HAPLS could output many times more power over the long haul, which in this case is still just fractions of a second.
    (первоисточник)
    Мой вариант перевода:
    " Петаваттный лазер не является чем-то неслыханным - в конце концов Ватт - это измерение энергии в течении некоторого времени. Предыдущие лазерные системы были в состоянии выдавать аналогичное количество энергии в более продолжительных импульсах, но HAPLS, с его десятью импульсами в секунду, каждый из которых по прежнему в доли секунды, способен выдавать многократно большую энергию в течении продолжительного времени."

    Такая вот ненавязчивая реклама-болтовня.
    В общем, ситуация как и с весом/массой - в обиходе для нас мощность и энергия практически тождественны. Вместе с характером научно-популярных статей, не заостряющих внимание на важных с точки зрения Физики, но незначительных для обывателя вещах, всё это, усугубляемое литературным переводом, приводит к некоторой путанице в терминологии и некоторому недопониманию материала. А так же это иногда вызывает словесные баталии на форуме. wink
    Я так думаю, что слегка попроще нужно относиться к популяризирующим статьям. (но лишь слегка) wink


    --------------------
        
    17 февраля 2014 05:30
    #9 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Получим 100/0,001 = 100 000 (сто киловатт). Для дырок уже достаточно, хотя энергия не изменилась. smile

    А если за один импульс один квадрильон (1,000,000,000,000,000) ватт мощности, то получится ну о-очень много. И все-таки интересно, чем они прикрываются от такого импульса?
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.