Laser L3-HAPLS zaznamenal světový rekord: Dosáhl provozního výkonu 0.5 PW na opakovací frekvenci 3.3 Hz

Zvyšování energie celého systému přes kompresor na úroveň 0,5 PW bylo prováděno postupně v přibližně 30 krocích / ELI Beamlines
V Centru ELI Beamlines byl 5. února 2021 demonstrován provoz laserového systému L3-HAPLS na úrovni 0.5 PW při opakovací frekvenci 3.3 Hz. V provedených zkouškách byly pulsy generované laserovým řetězcem komprimovány ve vakuovém PW kompresoru pomocí čtyř velkoplošných difrakčních mřížek.

Úspěšné završení těchto zkoušek je dalším milníkem směrem k dosažení plného projektovaného výkonu systému L3-HAPLS navrženého pro dlouhodobý vysoce stabilní provoz s opakovací frekvencí 10 Hz.

Během provedeného testování byl čerpací laser systému L3-HAPLS, který slouží k buzení výkonového krátkopulsního titan-safírového zesilovače, provozován na energii 101 joulů. Na výstupu krátkopulsního řetězce, před vstupem do vakuového kompresoru, tak byla generována energie 17,7 joulů, s vysokou stabilitou a kolísáním pouze 0,4 %. Vysoká stabilita výkonu laseru při nepřetržitém provozu delším než jedna hodina byla ověřena již dříve.

Vzhledem k optické účinnosti difrakčních mřížek byly na výstupu vakuového kompresoru generovány pulsy s energií 13,3 J a délkou 27,3 fs. To odpovídá špičkovému výkonu přibližně 490 TW neboli 0,49 PW. To je nejvyšší špičkový výkon dosažený laserem s opakovací frekvencí 3.3 Hz a délkou pulsu

„Laserový tým L3-HAPLS během uplynulého období tvrdě pracoval na přípravě laseru pro výzkumné aktivity plánované na letošní rok. Úspěšné dokončení prvních experimentů na úrovni 0.5 PW bude klíčovým krokem k zahájení experimentů v režimu velmi vysokých úrovní pulsního výkonu externími uživateli,“ říká Josef Cupal, vedoucí týmu L3-HAPLS.

Zvyšování energie celého systému přes kompresor na úroveň 0,5 PW bylo prováděno postupně v přibližně 30 krocích. Po skončení testování byla provedena důkladná inspekce difrakčních mřížek a dalších optických prvků kompresoru. Systém L3-HAPLS je nyní připraven začít poskytovat krátkopulsní výkonový svazek na úrovni 0.5 PW pro experimentální projekty.

Laserový systém L3-HAPLS představuje novou generaci laserových systémů čerpaných diodami, s vysokou energií a špičkovým výkonem. Laser bude sloužit v mnoha oblastech základního a aplikovaného výzkumu. Mezi jeho nejvýznamnější aplikace patří kompaktní laserem buzené urychlování částic pro nové lékařské metody nebo generace krátkopulsního rentgenového záření pro mikroskopii s vysokým prostorovým a časovým rozlišením pro materiálový a medicínský výzkum. Počáteční experimenty v centru ELI Beamlines budou zaměřeny na fyziku plazmatu a urychlování iontů.

Laser L3-HAPLS byl navržen, vyvinut a zkonstruován v Lawrence Livermore National Laboratory, ve spolupráci s laserovým týmem ELI Beamlines, který navrhl a realizoval PW kompresor, systém měření parametrů výstupního pulsu a část elektronického řídicího systému.

 
Buďte první

Mohlo by vás zajímat

Reklama