외국 언론 보도에 따르면, 미국 에너지부 버클리 국립 연구소의 버클리 연구소 레이저 가속기 (Bella) 센터는 고출력 레이저 빔의 위치를 정확하게 측정하고 제어하고 이전의 정밀도를 가리키는 혁신적인 광학 시스템을 개발하고 테스트했습니다. 각도 - 레이저 빔을 방해하거나 방해하지 않습니다. 이 새로운 시스템은 과학계의 사용자가 고출력 레이저를 최대화하는 데 도움이 될 것입니다.
이 실험적 검증 작업은 캘리포니아 대학교 버클리의 버클리 연구소와 박사가 감독합니다. 그녀의 연구는 "고출력 레이저 과학 및 공학", "고출력 레이저 과학 및 공학"의 논문에 설명되어 있습니다.
버클리 실험실 가속기 기술 및 응용 물리 사역 (ATAP) CAMERON GEDDES 는 "이것은 측정 및 제어의 큰 진전이며, 이는 세계의 고출력 레이저 시설에 도움이 될 것"이라고 말했다. 벨라 센터는 부서의 일부입니다.
간섭 측정 없음
까다로운 응용 분야를 사용하는 일부 사용자는 레이저 빔이 가장 제어된 실험실 환경 진동 및 변동에도 대응하기 위해 최소 범위 내에서 이동한다는 것을 알고 있습니다. ISONO는 "목표를 놓치면 몇 미크론이있는 한 놀라운 과학의 불필요한 보충제와 배경 소음 사이에 차이를 만들 수 있습니다." 작은 지시문 오프셋은 불필요한 복잡성을 초래할 수도 있습니다. 진단 센서 및 피드백 시스템이 작동하는 곳입니다.
간섭 없음 측정
까다로운 응용 분야를 가진 일부 사용자는 레이저 빔이 가장 제어 된 실험실 환경 진동 및 변동에도 대응하기 위해 최소 범위 내에서 움직인다는 것을 알고 있습니다. "목표를 놓치면 몇 미크론이있는 한 놀라운 과학과 배경 소음의 불필요한 보충제를 만들 수 있습니다. " 작은 지시문 오프셋은 불필요한 복잡성을 초래할 수도 있습니다. 진단 센서 및 피드백 시스템이 작동하는 곳입니다.
이 새로운 방법의 핵심은 세 가지 주요 특성을 가진 레이저 아키텍처입니다. 첫째, 다섯 개의 고전력 펄스와 초당 수천 개의 저전력 펄스를 제공하며, 모두 동일한 경로를 따릅니다. 둘째, 빔 라인은 고출력 펄스와 저전력 펄스의 크기와 발산을 최적화하도록 설계되었습니다. 마지막으로, 반사 빔 와이어 미러 중 하나를 거울의 전면과 후면에 특수 코팅이있는 혁신적인 쐐기 모양의 거울로 대체합니다.
거의 모든 메인 빔은 다른 중요한 효과의 영향을받지 않고 광학 요소의 전면에서 반사됩니다. 빔의 작은 부분 (입력 전력의 1 %)이 전면을 통해 전파되고 후면에서 반사됩니다. 이 "목격자 빔"은 후속 광학 장치를 통해 메인 빔과 거의 평행하며 계측기의 배치를 용이하게하기에 충분한 션트가 있습니다. 최종 결과는 광선의 포인팅 각도 및 측면 위치가 높은 빔 높이와 관련이 있다는 것입니다.
Isono는 그 결과가 "메인 레이저 빔을 방해하지 않는 측정이지만 상황을 알려주는 것은 매우 정확하다"고 말했다.
벨라 센터 및 다른 곳에 대한 혜택
연구자들의 최근 목표는 레이저의 측면 위치와 포인팅 각도를 적극적으로 안정화하기위한 피드백 시스템의 일부로이 진단 방법을 사용하는 것입니다. 100 테라 와트 레이저가있는 벨라 센터에 대한 예비 연구가 기대됩니다. 원고는 저전력 1kHz의 레이저 펄스 시퀀스를 능동적으로 안정화시킴으로써 고출력 5Hz 레이저의 지터의 전망을 보여줍니다. 레이저 빔의 진동과 움직임은 수십 헤르츠에서 발생했으며, 이는 실제 피드백 시스템의 범위 내에 완전히 속합니다. 고출력 레이저 펄스 전송의 위치와 각도가 다섯 배 향상 될 것으로 예상됩니다.
레이저 플라즈마 입자 가속기 (LPAS)의 개발은이 혁신의 잠재적 인 이점을 반영하는 벨라 센터의 주요 임무입니다. LPAS는 하전 입자를 매우 빠르게 가속 할 수있는 초고 전기장을 생산하므로 차세대 더 저렴한 가속기가 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있다는 희망을 제공합니다. LPA는 얇은 중공 튜브 또는 "모세관"에서 가속되기 때문에 드라이브 레이저 빔 위치 및 포인팅 각도의 향상된 제어로 큰 이점을 얻을 수 있습니다.
BELLA의 중심에 직접 응용하는 것은 레이저 구동 플라즈마 가속기를 이용하여 자유 전자 레이저(FEL)를 위한 전자빔을 제공하는 것이다-이 장치는 가시광선 에너지 및 단파장보다 밝은 광자 펄스를 생성할 수 있다.
Isono는 "FEL 코어의 자기 어레이 인 리소터는 LPA 드라이브 레이저의 포인팅 각도 및 수평 변동과 직접 관련된 전자 빔의 수용에 대한 매우 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다."
제안 된 Kbella는 차세대 레이저 시스템으로, 고출력 및 킬로 헤르츠 반복과 함께 가능한 응용 분야가 될 것입니다. "이 작업은 레이저 플라즈마 가속에만 국한되지 않습니다."라고 Bella Center의 이사는 말했습니다. 에릭 에릭 에사레이. "그것은 명백한 간섭없이 고출력 펄스와 관련된 저전력 복사를 증명하는 전체 고출력 레이저 산업에 대한 특정 수요를 해결합니다. 특정 정확도로 모든 응용 프로그램에 고출력 레이저 빔을 전달할 수있는 모든 장소,이 진단은 큰 변화를 가져올 것입니다. 레이저 입자 충돌 실험 또는 레이저와 미크론 정밀 표적 간의 상호 작용에 대해 생각해보십시오. "
