Американцы и чехи создадут один из мощнейших в мире лазеров
Ливерморская национальная лаборатория им. Э. Лоуренса (LLNL) вместе с чешской компанией ELI-Beamlines достигли соглашения о совместном создании мощнейшей лазерной установки. Уже сейчас на базе американского проекта в Чешской Республике создан и работает лазер L3-HAPLS мощностью 0,5 петаватт. Новое сотрудничество позволит увеличить мощность лазера до 1 петаватта и, в перспективе, поднять ее на порядок и даже на два порядка. Это крайне важно для науки.
Лазер High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System (HAPLS) создан в чешской компании ELI-Beamlines в 2017 году. Проект лазера разработали в Лаборатории LLNL, где также создали важнейшее оборудование для этой установки. В ходе демонстрации работы L3-HAPLS 3 февраля 2021 года компания ELI-Beamlines добилась значительных успехов: установка работала на мощности около половины петаватта, генерируя сжатые импульсы с энергией 13,3 джоуля и длительностью 27,3 фемтосекунды при частоте повторения 3⅓ герц и средней мощности 44 ватта. На следующем этапе модернизация должна в два раза повысить моментальную мощность с сохранением длительности импульса в районе 30 фемтосекунд и частотой повторения не реже 10 Гц.
"По условиям соглашения, LLNL предоставит ELI-Beamlines экспертную поддержку, анализ и планирование, а также специальное оборудование и запасные части для надежного наращивания производительности и эксплуатации L3-HAPLS на полных рабочих параметрах. ELI-Beamlines предоставит обученный персонал и специалистов для проведения испытаний, экспериментов и настройки оборудования, необходимого для наращивания производительности", - говорится в пресс-релизе LLNL.
Европейский проект Extreme Light Infrastructure (ELI) предполагает создание самого мощного в мире лазера с мгновенной мощностью каждого импульса 100 петаватт. Создание систем ведется на трех площадках: в Румынии, Венгрии и Чешской Республике. В Чехии местная компания ELI-Beamlines сотрудничает с учеными из США.
Мощные лазеры сегодня нужны как важнейший инструмент для развития фундаментальных наук. Они позволяют проводить эксперименты с быстротекущими процессами в областях классической физики, химии, квантовой механики и в других. Энергии в каждом импульсе лазера таковы, что они потенциально способны синтезировать неизвестную до сегодняшнего дня материю. Также лазеры дают надежду на запуск управляемой термоядерной реакции синтеза.
Сегодня в разработке мощнейших лазерных систем лидируют китайские ученые. Год назад Шанхайский институт оптики и точной механики раскачал свою лазерную систему выше 10 петаватт. Вслед за китайцами идут исследователи из Республики Корея, которые приблизились к мощности около 5 петаватт. В России самый мощный лазер в импульсе выдает до 1,5 петават. Установка собрана в Институте прикладной физики РАН.
