Створено дифракційні грати для найпотужнішого у світі лазера. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Створено дифракційні грати для найпотужнішого у світі лазера

20.09.2022

Дослідники Ліверморської національної лабораторії ім. Лоуренса (LLNL) з колегами розробили та створили нові дифракційні решітки для стиснення високоенергетичних лазерних імпульсів у найпотужнішій у світі лазерній системі. Нова конструкція дозволить в одному імпульсі передавати 10 ПВт енергії (1016 Вт). Це приблизно в десять разів більше за всю сукупну потужність енергосистеми США, що необхідно для багатьох напрямів у науці.

Чотири дифракційні решітки HELD (решітки з високою енергією та низькою дисперсією) розмірами 85? 70 см кожна буде встановлена в лазерній системі ELI-Beamlines L4-ATON у Чеській Республіці. Подібні HELD-решітки метрового розміру потенційно сприятимуть створенню майбутніх надшвидких лазерних систем потужністю від 20 до 50 ПВт.

У лазерній системі дифракційні решітки використовуються для розтягування та подальшого стиснення широкосмугових лазерних імпульсів. Метод посилення чирпованих імпульсів (англ. Chirped pulse amplification, CPA) у 1985 році запропонували фізики Жерар Муру (Gerard Albert Mourou) та Донна Стрикланд (Donna Strickland), за що вони у 2018 році отримали Нобелівську премію з фізики. В даний час метод CPA єдиний для отримання лазерного імпульсу петаваттного рівня.

Завдяки новим дифракційним ґратам установка L4-ATON зможе генерувати 1,5 кДж енергії в імпульсах тривалістю 150 фс (фемтосекунд, 10-15 с), що відповідатиме передачі безпрецедентної потужності 10 ПВт з частотою повторення один імпульс на хвилину. Досягнення подібних енергій відкриє двері для революційних досліджень у таких галузях, як фізика плазми та високих щільностей енергії, астрофізика, прискорення частинок за допомогою лазера, покращена медична діагностика, промислові технології обробки та виявлення ядерних матеріалів.

Порівняно з сучасними ґратами NIF ARC грати HELD дозволяють отримати у 3,4 рази більшу щільність енергії. Вони досить великі, ефективні та міцні, щоб витримувати високу щільність енергії лазерних імпульсів. Розтягуючи в часі і спектрально лазерний "постріл" дифракційні грати знижують енергетичне навантаження на оптичну систему, що підсилює, оберігаючи її від псування. Після посилення лазерний імпульс знову стискається і цим досягає високих енергій без шкоди для каналу оптичного посилення.

<< Назад: Планшет Asus ExpertBook B3 21.09.2022

>> Вперед: Туризм допомагає лікувати деменцію 20.09.2022

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Мікроводорослі – джерело Омега-3 15.07.2020

Мікроводорослі можуть стати альтернативним джерелом корисних здоров'ю Омега-3 жирних кислот. Крім того, процес їх вирощування більш екологічний, ніж популярних видів риб. Таких результатів дійшли німецькі вчені з університету Мартіна Лютера в Галле-Віттенберзі (MLU).

Мікроводорослі давно опинилися в центрі уваги досліджень - спочатку їх вивчали як сировину як альтернативний вид палива, а останнім часом - як джерело поживних речовин для людини. В основному мікроводорості вирощують у відкритих водоймах Азії. Також деякі види водоростей значно легше культивувати в закритих системах, так званих фотобіореакторах.

Вчені порівняли вуглецевий слід від поживних речовин мікроводоростей та риби, а також проаналізували, наскільки обидва джерела їжі підвищують підкислення та евтрофікацію у водоймах. Дослідження показали, що вирощування мікроводоростей так само впливає на навколишнє середовище, як і риби. Однак, одна з переваг вирощування водоростей - це мале споживання землі та використання навіть безплідних ґрунтів. У той час відкриті ставки і вирощування кормів для аквакультури вимагають великих масивів землі. Зокрема, популярні в Німеччині риби лосось і пангасіус в основному вирощуються в аквакультурі, що позначається на навколишньому середовищі.

Мікроводорослі не зможуть і повністю не замінять рибу як основне джерело їжі. Але якщо мікроводорості почати вживати, то це стало б ще одне додаткове та екологічно чисте джерело жирних кислот Омега-3. Деякі водорості вже використовуються як харчова добавка у формі порошку, таблеток або у вигляді готових продуктів: макаронів або злаків. Вживання мікроводоростей покрило б нестачу Омега-3 жирних кислот і водночас полегшило середовище у світовому океані.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт