本站近日綜合報道,歐洲正與美國等國家聯(lián)合研制“高重頻先進拍瓦激光器(HAPLS)”。HAPLS設計最終能夠產生的功率峰值超過1拍瓦(10的15次方瓦),即每個脈沖在小于30飛秒(飛秒為10的負15次方秒,30飛秒為0.00000000000003秒)的時間內能夠產生30焦耳的能量。30飛秒的時間可以看作以光速穿越人的一根頭發(fā)粗細的距離所需要的時間。
HAPLS系統(tǒng)激光脈沖的頻率為10赫茲即每秒重復10次,與現在的千兆兆瓦系統(tǒng)相比,在高重頻的情況下產生1千兆兆瓦以上的功率是HAPLS系統(tǒng)的主要特點。
HAPLS由兩個相連的激光系統(tǒng)構成。整個裝置長17米、寬4.6米,外加占地4平方米的激光脈沖壓縮機。第一個組成部分稱為“二級管泵固體激光器”,其作用是為第二個組成系統(tǒng)即“啁啾脈沖放大器短脈沖激光器”提供能量。“二級管泵固體激光器”功率放大器將使用摻釹玻璃放大器板(這與美國國家點火裝置相同),在10赫茲重頻的情況下產生200焦耳能量,平均功率達到2000瓦。
在“二級管泵固體激光器”的輸出端,利用頻率轉換器使頻率加倍,從紅外轉變成綠光頻率,以匹配短脈沖激光器的吸收譜帶要求。
HAPLS的短脈沖激光系統(tǒng)將使用摻鈦藍寶石作為放大介質,可從“二級管泵浦固體激光器”的能量轉換成脈寬為30飛秒、能量為30焦耳、峰值功率超過1拍瓦的激光脈沖。
HAPLS將安裝在位于歐洲捷克共和國的歐洲極端光基礎設施(ELI)中,該設施目前仍在建設當中。HAPLS兩個激光系統(tǒng)由美國能源部勞倫斯·利弗莫爾實驗室負責設計、建造和組裝。HAPLS系統(tǒng)計劃在2016年從美國運往歐洲,并將在2017年進行首次試驗。
HAPLS能夠產生超短、高能激光脈沖,這種脈沖可以作為二次源產生電磁輻射(如高亮度X射線)或加速帶點粒子(電子、質子或離子)。這種激光技術在物理、醫(yī)學、生物學和材料科學領域都有應用。
轉載請注明出處。