写于 2017-06-23 02:15:03| 金沙平台| 总汇

ORC中的光纤拉丝塔通过更换通常为激光器配备光纤放大器和电信组件网络的单片棒放大器,科学家们的目标是利用光纤激光器的效率,可控性和高平均功率能力来产生高能量,高重复性速率脉冲源一个国际物理学家团队提出了一个革命性的激光系统,受到电信技术的启发,生产下一代粒子加速器,如大型强子对撞机(LHC)

国际相干放大网络(ICAN)规定了新型激光系统由数千个光纤激光器的大规模阵列组成,用于CERN等实验室的基础研究以及质子治疗和核嬗变等更多应用任务本研究的结果发表于今天发表于Nature Photonics Lasers可提供的用飞秒测量的非常短的时间,强大的能量爆发r计算为petawatts或千倍于世界上所有发电厂的功率紧凑型加速器对于医学中的应用任务也具有重要的社会重要性,例如将癌症治疗的质子治疗民主化的独特方式,或其在环境中的应用在某些情况下,有可能在10万年到几十年甚至更短的时间内减少危险核废料的使用寿命

然而,有两个主要障碍阻碍高强度激光成为一种可行且广泛使用的技术未来首先,高强度激光器通常只能以每秒一个激光脉冲的速度运行,而在实际应用中,它需要每秒运行数万次

第二种是超强激光器,因为它的存在而臭名昭着

非常低效,产生的输出功率只占输入功率的百分之几

因为实际应用需要输出功率在几十千瓦到兆瓦的范围内生产这种效率低下的电力在经济上是不可行的为了弥合这一技术鸿沟,ICAN财团是一个欧盟资助的项目,由ÉcolePolytechnique发起和协调,由南安普顿大学的光电子研究中心,耶拿组成

和欧洲核子研究中心以及世界上其他12个着名的实验室,旨在利用光纤激光器的效率,可控性和高平均功率能力来生产高能量,高重复率脉冲源

目的是取代传统的单片整体棒通常为激光器配备光纤放大器和电信组件网络的放大器领导该联盟的Écolepolytechnique的GérardMourou说:“今天展示的一个重要应用是在非常短的距离内以厘米为单位加速粒子到高能量的可能性,而不是因为传统的今天是公里的技术这一特征至关重要,因为我们知道今天的高能物理受到加速器尺寸过大的限制,大小达数十公里,耗资数十亿欧元大幅减少尺寸和成本至关重要对于高能物理学的未来“来自ORC的Bill Brocklesby博士补充说:”用于高能物理的典型CAN激光器可能使用数千根光纤,每根光纤都携带少量激光能量

它提供了依靠经过良好测试的电信的优势元件,如光纤激光器和其他元件光纤激光器由于激光二极管泵浦而提供了极好的效率它还提供了更大的表面冷却面积,因此可以实现高重复率操作“最严格的困难是将激光器相位调整波长的一小部分这种困难似乎是不可克服的,但实际上已经解决了一个主要障碍:概念的初步证明表明了这一点可以控制成千上万的光纤,提供足够强大的激光输出,以10 kHz的重复频率将电子加速到几个GeV的能量 - 比现今最先进的激光器提高至少一万倍“这种组合光纤激光器系统应该提供必要的功率和效率,可以经济地生产超过毫米长度的大量相对论质子,而不是几百米 这种来源的一个重要的社会应用是将目前具有数十万年半衰期的核反应堆的废物转化为数十年规模的寿命短得多的物质,从​​而大大改变核废物管理的问题CAN技术也可以在医学领域找到重要的应用,例如质子治疗,其中纤维技术的可靠性和稳健性可能是决定性的特征出版物:Gerard Mourou等,“未来是纤维加速器”, Nature Photonics 7,258-261,(2013); doi:101038 / nphoton201375来源:南安普顿大学图片:南安普顿大学