دانشمندان دانشگاه آکسفورد از روش پیشگامانه ای برای ضبط ساختار کامل پالس های لیزر شدید Ultra- در یک اندازه گیری واحد رونمایی کرده اند. این موفقیت ، با همکاری نزدیک با Ludwig -}}}} دانشگاه Maximilian مونیخ و موسسه Max Planck برای اپتیک کوانتومی ، می تواند توانایی ما در کنترل تعامل MATION MATION {3} را متحول کند.
این امر در بسیاری از زمینه ها از جمله تحقیقات در مورد اشکال جدید فیزیک و تحقق شدت شدید مورد نیاز برای تحقیقات انرژی همجوشی ، کاربردهای تحول آمیز خواهد داشت. نتایج در منتشر شده استعکسبرداری از طبیعت.
Ultra - لیزرهای شدید می توانند الکترون ها را به سرعت نزدیک- سرعت در یک نوسان واحد (یا "چرخه موج") از میدان الکتریکی تسریع کنند و آنها را به ابزاری قدرتمند برای مطالعه فیزیک شدید تبدیل کند. با این حال ، نوسانات سریع و ساختار پیچیده آنها اندازه گیری زمان واقعی- واقعی را به چالش می کشد.
تاکنون ، تکنیک های موجود به طور معمول به صدها عکس لیزر برای جمع آوری یک تصویر کامل نیاز داشتند و توانایی ما در گرفتن ماهیت پویا این پالس های نور شدید را محدود می کنند.
این مطالعه جدید ، که به طور مشترک توسط محققان گروه فیزیک دانشگاه آکسفورد و Ludwig -}} Maximilian دانشگاه مونیخ ، آلمان ، یک تکنیک تشخیصی شلیک تک آهنگ ، به نام Raven (واقعی-} کسب زمان {{Electromagnetic {Electromagnetic-}}}}}}}. این روش به دانشمندان این امکان را می دهد تا شکل کامل ، زمان بندی و تراز کردن پالس های لیزر شدید-} با دقت بالا را اندازه گیری کنند.
داشتن یک تصویر کامل از رفتار پالس لیزر می تواند باعث افزایش سود عملکرد در بسیاری از زمینه ها شود. به عنوان مثال ، این می تواند دانشمندان را قادر سازد تا سیستم های لیزر- را در زمان واقعی - تنظیم کنند (حتی برای لیزرهایی که فقط گاهی اوقات آتش می گیرند) و شکاف بین واقعیت های تجربی و مدلهای نظری را ایجاد می کنند ، و داده های بهتری را برای مدل های رایانه ای و شبیه سازی های قدرتمند 3 {3 {3} ارائه می دهند.
این روش با تقسیم پرتو لیزر به دو قسمت کار می کند. یکی از این موارد برای اندازه گیری چگونگی تغییر رنگ لیزر (طول موج) با گذشت زمان استفاده می شود ، در حالی که قسمت دیگر از یک ماده ضدعفونی کننده عبور می کند (که نور را با حالت های مختلف قطبی سازی جدا می کند). یک آرایه میکرولن (شبکه ای از لنزهای ریز) سپس نحوه ساختار موج پالس لیزر (شکل و جهت) را ثبت می کند.
این اطلاعات توسط یک سنسور نوری تخصصی ثبت می شود ، که آن را در یک تصویر واحد ضبط می کند که از آن یک برنامه رایانه ای ساختار کامل پالس لیزر را بازسازی می کند.
محقق اصلی سانی هوارد (محقق دکتری در گروه فیزیک ، دانشگاه آکسفورد و دانشمند ویزیت لودویگ -} دانشگاه ماکسیمیلیان مونیخ) گفت: "رویکرد ما برای اولین بار ، تصرف کامل آنترا-} intense intense intride intraination polse polse in {real {4 {time {{time را قادر می سازد.
"این نه تنها بینش های بی سابقه ای را در مورد تعامل لیزر-} ارائه می دهد ، بلکه راه را برای بهینه سازی سیستم های لیزر قدرت بالا {1} به روشی که قبلاً غیرممکن بود ، هموار می کند."
این تکنیک با موفقیت در ATLAS- 3000 PETAWATT - لیزر کلاس در آلمان مورد آزمایش قرار گرفت ، جایی که تحریفات کوچک و تغییر موج در پالس لیزر را نشان داد که قبلاً برای اندازه گیری واقعی - اندازه گیری می شد ، اجازه می دهد تا تیم تحقیقاتی را با رنگ ریز و درشت ساز.
این اعوجاج ها ، که به عنوان Spatio-} اتصالات موقتی شناخته می شوند ، می توانند به طور قابل توجهی بر عملکرد آزمایش های لیزر با شدت بالا {1} تأثیر بگذارند.
با ارائه بازخورد واقعی {{0} time ، Raven امکان تنظیم فوری ، بهبود دقت و کارآیی آزمایشات در فیزیک پلاسما ، شتاب ذرات و علم چگالی انرژی بالا {1} را فراهم می کند. همچنین منجر به صرفه جویی در وقت قابل توجه می شود ، زیرا چند عکس برای توصیف کامل خصوصیات پالس لیزر لازم نیست.
این تکنیک همچنین یک مسیر جدید بالقوه برای تحقق دستگاه های انرژی همجوشی اینرسی در آزمایشگاه - یک گام کلیدی دروازه به سوی تولید انرژی فیوژن در مقیاس کافی برای جوامع قدرت فراهم می کند. دستگاه های انرژی فیوژن اینرسی از پالس های لیزر شدید Ultra {{2} استفاده می کنند تا ذرات بسیار پرانرژی را در یک پلاسما تولید کنند ، که سپس به سوخت فیوژن پخش می شوند.
این مفهوم "گرمایش کمکی" نیاز به دانش دقیقی از شدت پالس لیزر متمرکز برای هدف قرار دادن برای بهینه سازی عملکرد فیوژن دارد ، که اکنون توسط Raven ارائه شده است. لیزرهای متمرکز همچنین می توانند یک کاوشگر قدرتمند برای فیزیک جدید- به عنوان مثال ، تولید فوتون - پراکندگی فوتون در خلاء با کارگردانی دو پالس در یکدیگر فراهم کنند.
CO - نویسنده نویسنده پیتر نوریس (گروه فیزیک ، دانشگاه آکسفورد) ، می گوید: "جایی که بیشتر روشهای موجود به صدها عکس نیاز دارد ، Raven به یک فضایی کامل {1} خصوصیات زمانی یک پالس لیزری در فقط یک دست می یابد. Ultra- برنامه های لیزر شدید ، قول می دهد مرزهای علم و فناوری لیزر را تحت فشار قرار دهد.
Co {{0} نویسنده دکتر آندریاس Döpp (دانشکده فیزیک ، لودویگ - maximilians-}} undian undian that undian undian that undian that that unistist to atomic and laser physics ، دانشگاه آکسفورد: "اندکی پس از آنکه سانی به ما پیوستیم که در یک سالگی به ما پیوستیم. پالس های شدید Ultra- محدود به چنین فضای و زمان ریز و درشتی محدود می شود ، محدودیت های اساسی در مورد میزان وضوح در واقع برای انجام این نوع تشخیص وجود دارد.
"این یک بازی - تعویض بود ، و به این معنی بود که می توانیم از میکرولنس ها استفاده کنیم و تنظیمات خود را بسیار ساده تر می کند."
با نگاهی به آینده ، محققان امیدوارند که استفاده از راون را به طیف وسیعی از امکانات لیزر گسترش دهند و پتانسیل آن را در بهینه سازی تحقیقات انرژی فیوژن اینرسی ، لیزر {0} شتاب دهنده ذرات رانده شده و آزمایش های بالا- آزمایشات الکترودینامیک میدانی را گسترش دهند.
