美国国家实验室新升级激光器能进一步探索宇宙极端现象

2017-08-18 10:45

OFweek 激光网讯：据外媒报道，来自美国能源部SLAC国家加速器实验室的科学家们最近对一个强大的光学激光系统进行了升级，用于产生类似行星内部高压条件的冲击波。该激光系统为SLAC的超亮X射线激光器实验提供了三倍的能量，为探索宇宙中物质的极端状态提供了更有用的工具。

光学激光器和X射线激光器能在直线加速器连贯光源（LCLS）上形成极限条件下的物质（MEC）仪器。大功率光学激光系统能在材料中产生极端的温度和压力条件，X射线激光则能捕捉材料在这种条件下的反应。

利用这项技术，研究人员已经研究了地壳以及将铝箔转变成温暖、密集的等离子体的木星内部模拟条件下流星对冲击矿物的影响。

更高强度和更多受控脉冲形状

该MEC仪器团队获得了美国能源部聚变能源科学（FES）办公室的资助，将光束在10纳秒时间内可以传输能量的数量翻翻，从20焦耳到40焦耳。

但是他们的工作还不止这些。

FES高能密度实验室等离子体项目经理Kramer Akli表示：“该团队超出了我们的期望，对于DOE高能密度规划和未来MEC仪器用户来说，都是一个令人振奋的成就。”

在不超过几根人类头发宽度的目标区域，该团队将在10纳秒内传输的激光能量扩展了三倍。当上述较小区域内，该激光器能为用户提供每平方厘米太瓦75太瓦的强度。

此次能源升级的一部分可归因于光学激光器的新型自制二极管泵浦前端，这是在MEC激光工程师Marc Welch的帮助下设计的。科学家们还建立并自动化了一个用于以非常精确的形状对激光脉冲进行塑性的系统，使用户可以极大提高灵活性并控制其实验中使用的脉冲形状。

更强大和可靠的激光器意味着研究人员可以研究更高的压力机制并达到与聚变能量研究相关的条件。

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