על פי דיווחים בתקשורת הזרה, מרכז מאיץ הלייזר של מעבדת ברקלי (בלה) במעבדה הלאומית של ברקלי של משרד האנרגיה האמריקאי פיתח ובדק מערכת אופטית חדשנית המודדת ושולטת במדויק במיקום של קרני לייזר בעלות עוצמה גבוהה ומצביעה על הדיוק הקודם. זווית - לא להפריע או להפריע לקרן הלייזר. מערכת חדשה זו תסייע למשתמשים בקהילה המדעית למקסם לייזרים בעלי הספק גבוה.
עבודת אימות ניסיונית זו מנוהלת על ידי מעבדת ברקלי ודוקטורט בברקלי, אוניברסיטת קליפורניה. מחקריה תוארו במאמר שפורסם בכתב העת "High Power Laser Science and Engineering", "מדע והנדסה לייזר בהספק גבוה".
מעבדת ברקלי מאיץ טכנולוגיה ומשרד פיזי יישום (ATAP) קמרון GEDDES אמר: "זוהי התקדמות עצומה במדידה ובקרה, אשר יועיל מתקני לייזר בעוצמה גבוהה בעולם." מרכז בלה הוא חלק מהמחלקה.
אין מדידת הפרעות
משתמשים מסוימים עם יישומים תובעניים יודעים כי קרן הלייזר נעה בטווח מינימלי כדי להגיב אפילו לרטט וסביבת המעבדה הנשלטת ביותר וריאציה. ISONO אמר: "אם אתה מתגעגע למטרה, כל עוד יש לך כמה מיקרונים, אתה יכול לעשות את ההבדל בין תוספי מיותרים של המדע המדהים רעשי רקע." היסט הוראה זעיר יכול גם לגרום למורכבויות מיותרות. כאן פועלים חיישן האבחון ומערכת המשוב.
ללא מדידת הפרעות
חלק מהמשתמשים עם יישומים תובעניים יודעים כי קרן הלייזר נעה בטווח מינימלי להגיב אפילו רטט סביבת המעבדה מבוקר ביותר וריאציה ISONO אמר:. "אם אתה מפספס את המטרה, כל עוד יש לך כמה מיקרונים, אתה יכול לעשות את ההבדל בין התוספים המיותרים של המדע המדהים לבין רעשי הרקע." היסט הוראה זעיר יכול גם לגרום למורכבויות מיותרות. כאן פועלים חיישן האבחון ומערכת המשוב.
הליבה של שיטה חדשה זו היא ארכיטקטורת לייזר עם שלושה מאפיינים מרכזיים. ראשית, הוא מספק חמישה פולסים בהספק גבוה ואלף פולסים בהספק נמוך לשנייה, שכולם הולכים באותו נתיב. שנית, קו הקרן נועד לייעל, מה שהופך את פעימת ההספק הגבוהה ואת הגודל והסטייה של פעימת ההספק הנמוכה. לבסוף, הוא מחליף את אחת ממראות חוט הקרן המוחזרות במראה חדשנית בצורת טריז שיש לה ציפוי מיוחד במשטח הקדמי והמשטח האחורי של המראה.
כמעט כל הקורות העיקריות משתקפות מפני השטח הקדמיים של האלמנט האופטי מבלי להיות מושפעות מהשפעות משמעותיות אחרות. חלק קטן מהקרן (1% מכוח הכניסה) מופץ דרך המשטח הקדמי ומשתקף מפני השטח האחוריים. "קרן עדים" זו כמעט מקבילה לקרן הראשית דרך כל מכשיר אופטי עוקב, ויש מספיק דלף כדי להקל על מיקום המכשיר. התוצאה הסופית היא שזווית ההצבעה והמיקום הרוחבי של קרן האור קשורים לגובה הקרן הגבוה.
איזונו אמר כי התוצאה היא "מדידה שאינה מפריעה לקרן הלייזר הראשית, אך היא מדויקת מאוד לספר לנו על מצבה".
הטבות למרכז בלה ובמקומות אחרים
מטרתם האחרונה של החוקרים היא להשתמש בשיטת אבחון זו כחלק ממערכת המשוב לייצוב פעיל של המיקום הרוחבי וזווית ההצבעה של הלייזר. מחקר ראשוני על מרכז בלה עם 100 לייזרים טרה-וואט הוא קיווה. כתב היד ממחיש את הסיכוי ללחץ של לייזר 5 הרץ בהספק גבוה על ידי ייצוב פעיל של רצף פעימות הלייזר בהספק נמוך 1 kHz. הרטט והתנועה של קרן הלייזר התרחשו בכמה עשרות של הרץ, שנמצאת לחלוטין בטווח של מערכות משוב מעשיות. צפוי כי המיקום והזווית של שידור פעימת לייזר בהספק גבוה ישתפרו חמש פעמים.
הפיתוח של מאיץ חלקיקי פלזמה לייזר (LPAS) הוא המשימה העיקרית של מרכז בלה, אשר משקף את היתרונות הפוטנציאליים של חדשנות זו. LPAS מייצרת שדה חשמלי סופר גבוה, אשר יכול להאיץ את החלקיקים הטעונים מהר מאוד, ובכך לספק תקווה לדור הבא, מאיץ זול יותר, ניתן להשתמש ביישומים שונים. מאז LPA מואץ בצינור חלול דק או "נימי", הם ייהנו מאוד משליטה משופרת של מיקום קרן לייזר הכונן וזווית הצבעה.
יישום ישיר במרכז BELLA הוא לספק קרן אלקטרונים עבור לייזר אלקטרוני חינם (FEL) באמצעות מאיץ פלזמה מונחה לייזר - המנגנון יכול לייצר פעימת פוטון בהירה מאשר אנרגיית האור הנראית לעין ואורך גל קצר.
איזונו אמר: "לריסוטר, המערך המגנטי בליבת FEL, יש דרישה קפדנית מאוד לקבלת קרן האלקטרונים, הקשורה ישירות לזווית ההצבעה ולתנודות האופקיות של לייזר כונן LPA."
Kbella המוצעת היא מערכת לייזר מהדור הבא, אשר תהיה יישום אפשרי בשילוב עם כוח גבוה וחזרה קילוהרץ. "עבודה זו אינה מוגבלת להאצת פלזמה בלייזר", אמר מנהל מרכז בלה. אריק אריק Esarey. "זה פותר דרישה ספציפית לתעשיית הלייזר החזקה כולה, מה שמוכיח את הדופק הגבוה הקשור לעותק בהספק נמוך, ללא הפרעה ברורה. כל מקום להעביר קרני לייזר בהספק גבוה לכל יישום בדיוק מסוים, אבחון זה יביא שינויים גדולים. חישבו על ניסוי התנגשות חלקיקי הלייזר, או על האינטראקציה בין מטרות לייזר ומיקרון דיוק. "
