بر اساس گزارش رسانه های خارجی، مرکز شتاب دهنده لیزر آزمایشگاهی برکلی (Bella) در آزمایشگاه ملی برکلی وزارت انرژی ایالات متحده، یک سیستم نوری نوآورانه را توسعه داده و آزمایش کرده است که موقعیت پرتوهای لیزر پرقدرت را به دقت اندازه گیری و کنترل می کند و به آن اشاره می کند. دقت قبلی زاویه - پرتو لیزر را قطع یا تداخل نمی کند. این سیستم جدید به کاربران در جامعه علمی کمک می کند تا لیزرهای پرقدرت را به حداکثر برسانند.
این کار تأیید آزمایشی توسط آزمایشگاه برکلی و دکترا هدایت شده است. در برکلی، دانشگاه کالیفرنیا. تحقیقات او در مقاله ای در "علوم و مهندسی لیزر پرقدرت"، "علم و مهندسی لیزر توان بالا" شرح داده شده است.
کامرون گدس، وزارت فیزیکی فناوری و کاربرد شتاب دهنده آزمایشگاه برکلی (ATAP) گفت: "این یک پیشرفت بزرگ در اندازه گیری و کنترل است که به امکانات لیزر پرقدرت در جهان کمک می کند." مرکز بلا بخشی از این بخش است.
بدون اندازه گیری تداخل
برخی از کاربران با برنامه های کاربردی می دانند که پرتو لیزر در محدوده حداقلی حرکت می کند تا حتی به کنترل شده ترین ارتعاشات و تغییرات محیط آزمایشگاهی پاسخ دهد. ISONO گفت: "اگر هدف را از دست بدهید، تا زمانی که چند میکرون دارید، می توانید بین مکمل های غیر ضروری علم شگفت انگیز و نویز پس زمینه تفاوت ایجاد کنید." افست دستورالعمل کوچک نیز می تواند منجر به پیچیدگی های غیر ضروری شود. اینجاست که سنسور تشخیصی و سیستم بازخورد کار می کند.
بدون اندازه گیری تداخل
برخی از کاربران با برنامه های کاربردی می دانند که پرتو لیزر در محدوده حداقلی حرکت می کند تا حتی به کنترل شده ترین ارتعاشات محیط آزمایشگاهی و تغییرات ISONO پاسخ دهد. "اگر هدف را از دست دادید، تا زمانی که چند میکرون دارید، میتوانید بین مکملهای غیر ضروری علم شگفتانگیز و نویز پسزمینه تفاوت ایجاد کنید. "تغییر دستورالعمل کوچک نیز میتواند منجر به پیچیدگیهای غیرضروری شود. اینجاست که سنسور تشخیصی و سیستم بازخورد کار می کند.
هسته اصلی این روش جدید یک معماری لیزری با سه ویژگی کلیدی است. اول اینکه پنج پالس پرتوان و هزار پالس کم توان در هر ثانیه ارائه می دهد که همگی یک مسیر را دنبال می کنند. دوم، خط پرتو برای بهینه سازی، ایجاد پالس توان بالا و اندازه و واگرایی پالس کم توان طراحی شده است. در نهایت، یکی از آینه های سیم پرتو بازتابی را با یک آینه نوآورانه گوه ای شکل که دارای روکش خاصی در سطح جلو و سطح عقب آینه است، جایگزین می کند.
تقریباً تمام پرتوهای اصلی از سطح جلوی عنصر نوری بدون تأثیر سایر اثرات مهم منعکس می شوند. بخش کوچکی از پرتو (1 درصد از توان ورودی) از طریق سطح جلو پخش می شود و از سطح عقب منعکس می شود. این "پرتو شاهد" تقریباً به موازات پرتو اصلی از طریق هر دستگاه نوری بعدی است و شنت کافی برای تسهیل قرار دادن ابزار وجود دارد. نتیجه نهایی این است که زاویه اشاره و موقعیت جانبی پرتو نور با ارتفاع پرتو بالا مرتبط است.
ایسونو گفت که نتیجه "اندازه گیری است که با پرتو لیزر اصلی تداخلی ندارد، اما بسیار دقیق است که وضعیت آن را به ما بگوید."
مزایای مرکز بلا و جاهای دیگر
هدف اخیر محققان استفاده از این روش تشخیصی به عنوان بخشی از سیستم بازخورد برای تثبیت فعال موقعیت جانبی و زاویه اشاره لیزر است. امید است مطالعه اولیه در مرکز بلا با لیزرهای 100 تراوات انجام شود. این نسخه خطی چشم انداز لرزش لیزر پرتوان 5 هرتز را با تثبیت فعال توالی پالس لیزر با توان پایین 1 کیلوهرتز نشان می دهد. ارتعاش و حرکت پرتو لیزر در چند ده هرتز رخ داده است که کاملاً در محدوده سیستم های بازخورد عملی قرار دارد. انتظار می رود که موقعیت و زاویه انتقال پالس لیزری با توان بالا پنج برابر بهبود یابد.
توسعه شتاب دهنده ذرات پلاسما لیزری (LPAS) وظیفه اصلی مرکز Bella است که نشان دهنده مزایای بالقوه این نوآوری است. LPAS میدان الکتریکی فوقالعادهای تولید میکند که میتواند ذرات باردار را خیلی سریع شتاب دهد، در نتیجه امیدی را برای نسل بعدی فراهم میکند، شتابدهنده مقرونبهصرفهتر، میتواند در کاربردهای مختلف استفاده شود. از آنجایی که LPA در یک لوله توخالی نازک یا "مویرگی" شتاب می گیرد، آنها از کنترل بهبود یافته موقعیت پرتو لیزر درایو و زاویه اشاره بسیار سود خواهند برد.
یک کاربرد مستقیم در مرکز BELLA ارائه یک پرتو الکترونی برای لیزر الکترونیکی رایگان (FEL) با استفاده از یک شتاب دهنده پلاسمای لیزری است - این دستگاه می تواند یک پالس فوتون روشن نسبت به انرژی نور مرئی و یک طول موج کوتاه تولید کند.
ایسونو گفت: ریزوتر، آرایه مغناطیسی در هسته FEL، یک الزام بسیار سخت برای پذیرش پرتو الکترونی دارد که مستقیماً با زاویه اشاره و نوسانات افقی لیزر محرک LPA مرتبط است.
Kbella پیشنهادی یک سیستم لیزری نسل بعدی است که در ترکیب با قدرت بالا و تکرار کیلوهرتز یک کاربرد ممکن خواهد بود. مدیر مرکز بلا گفت: این کار به شتاب پلاسمای لیزری محدود نمی شود. اریک اریک ایساری. "این یک تقاضای خاص برای کل صنعت لیزر پرقدرت را حل می کند، که ثابت می کند کپی کم مصرف مربوط به پالس توان بالا، بدون تداخل آشکار. هر مکانی برای ارسال پرتوهای لیزری با قدرت بالا به هر برنامه ای با دقت خاصی، این تشخیص را به ارمغان می آورد. تغییرات بزرگ. به آزمایش برخورد ذرات لیزری یا برهمکنش بین اهداف دقیق لیزر و میکرون فکر کنید.
