Научници на Универзитету у Окфорду открили су пионирску методу за хватање пуне структуре ултра - интензивног ласерског импулса у једном мерењу. Пробој, објављен у уској сарадњи са Лудвигом - Макимилиан Универзитетом у Минхену и Мак Планцк Институт за квантну оптику, могао би да револуције нашу способност контроле да се контролишемо интеракције -.
То би имало трансформативне апликације у многим областима, укључујући истраживање у нове облике физике и реализовање екстремних интензитета потребних за истраживање фузије. Резултати су објављени уФотоника природе.
Ултра - интензивни ласери могу убрзати електроне у близини у близини - лагане брзине у једној осцилацији (или "таласном циклусу") електричног поља, чинећи им моћно средство за проучавање екстремне физике. Међутим, њихове брзе флуктуације и сложена структура чине право - временски мерења својих својстава изазовне.
До сада постојеће технике обично су захтевали стотине ласерских снимака да саставе комплетну слику, ограничавајући нашу способност да ухватимо динамичку природу ових екстремних лаког импулса.
Нова студија, заједнички на челу са истраживачима Окфордовог одељења за физику и Лудвиг - Макимилиан Универзитета у Минхену, у Немачкој, описује роман Сингле - снимљену дијагностичку технику, под називом Равен (Реал - стицање векторијске електромагнетерије у близини -. Ова метода омогућава научницима да мере цео облик, време и поравнање појединачних Ултра - интензивних ласерских импулса са високом прецизношћу.
Имати комплетну слику понашања ласерског пулса могла би револуционирати добитке перформанси у многим областима. На пример, могло би се омогућити научницима да у реду - подешавају ласерски системи у стварном - времену (чак и за ласери који повремено премољују јаз између експерименталне стварности и теоријских модела, пружајући боље податке за рачунарске моделе и АИ - симулације.
Метода делује цепањем ласерског снопа на два дела. Једна од њих користи се за мерење како се ласерова боја (таласна дужина) временом мења, док други део пролази кроз безалкохолно материјал (који раздваја светлост са различитим поларизацијским државама). Арискографски низ (мрежа ситних сочива) затим бележи како је структуриран талас ласерског пулса (облик и смер).
Информације бележе специјализовани оптички сензор, који га снима у једној слици са којег рачунар рачунар реконструише пуну структуру ласерског импулса.
Оловни истраживач Сунни Ховард (др. Истраживач у одељењу за физику, Универзитет у Окфорду и гостујућем научнику у Лудвигу - Макимилиан Универзитет у Минхену) рекао је први пут, комплетан хватање ултра - интензивног ласерског пулса у стварном - времену, укључујући њену поларизну унутрашњу структуру.
"Ово не само да невиђене увиде у ласеру - интеракције материја, већ и на путу за оптимизацију високих симпатичних система - моћи на начин који је претходно био немогућ."
Техника је успешно тестирана на Атласу - 3000 ласеру у Немачкој, где је открила мале дисторзије и таласне смене у ласерском пулсу који је раније било немогуће мерити у стварном - времену, што је реалним текстом омогућио истраживачким тимом.
Ове изобличења, познате као Спатио - временске спојнице, могу значајно утицати на перформансе високог ведрог експеримента у интензитету.
Омогућавањем стварног - повратних информација, гавран омогућава непосредне прилагођавања, побољшање тачности и ефикасности експеримената у плазми физике, убрзавању честица и високих наука о густини енергије. Такође резултира значајним временским уштедама, јер вишеструке снимке није потребно да у потпуности карактерише својства ласерског пулса.
Техника такође пружа потенцијалну нову руту да реализује инерцијалне фузијске енергетске уређаје у лабораторији - кључни корак ка генерисању фузијске енергије на скали довољну за дружење за напајање. Инертиалне фузијске енергетске уређаје користе Ултра - интензивне ласерске импулсе да би се створиле високо енергетске честице унутар плазме, које се затим шири у фузионирање горива.
Овај концепт "помоћно гријање" захтева тачно знање о фокусираном интензитету ласерског импулса да би се оптимизирао принос Фусион, који је сада обезбедио гавран. Фокусирани ласери такође би могли пружити снажну сонду за нову физику -, на пример, генеришући фотона - фотонама у вакууму усмеравајући два импулса једна на другу.
Co-author Professor Peter Norreys (Department of Physics, University of Oxford), says, "Where most existing methods would require hundreds of shots, RAVEN achieves a complete spatio-temporal characterization of a laser pulse in just one. This not only provides a powerful new tool for laser diagnostics but also has the potential to accelerate progress across a wide range of ultra-intense laser Апликације, обећавајуће да ће гурати границе ласерске науке и технологије.
Co-author Dr. Andreas Döpp (Faculty of Physics, Ludwig-Maximilians-University Munich and visiting scientist to Atomic and Laser Physics, University of Oxford) adds, "Shortly after Sunny joined us in Munich for a year it finally 'clicked' and we realized the beautiful result underpinning RAVEN: that because ultra-intense Пулси су ограничени на тако ситни простор и време када су усредсређени, постоје основне границе о томе колико је резолуција заправо потребно за обављање ове врсте дијагностике.
"Ово је била игра - Мјењачица и значила смо да можемо да користимо микролене, што постајемо много једноставније."
Гледајући унапред, истраживачи се надају да ће проширити употребу гаврана на шири спектар ласерских објеката и истражити свој потенцијал у оптимизацији инерцијалног фузијског енергетског истраживања, ласером - вођеним убрзањем честица и високим експериментима - теренске електродинамике.
