Pasaulē visspēcīgākais lāzers, kas notverts vienā šāvienā

Zinātnieki tagad var reģistrēt pilnīgu īpaši intensīvu lāzera impulsu formu vienā kadrā, pateicoties jaunai paņēmienam ar nosaukumu Raven (reāllaika iegūšana vektoriālajā elektromagnētiskajā tuvu laukos).Izstrādājis pētnieki no Oksfordas Universitātes, Ludvigas-Maksimilijas Universitātes Minhenes un Maksa Planka Kvantu optikas institūta, šī metode sniedz tūlītēju atgriezenisko saiti, ļaujot pētniekiem reālā laikā labot kropļojumus.Šis progress uzlabo precizitāti un ātrumu augstas enerģijas eksperimentos, piemēram, plazmas fizikā, daļiņu paātrinājumā un saplūšanas pētījumos.

Mākslinieka ilustrācija par Raven tehniku, kas mēra sarežģītu gaismas impulsu, izmantojot mikro fokusus un spektrālo izkliedi, kuru pēc tam ievada neironu tīklā izguvei.

Sistēma tika pārbaudīta uz Vācijas Atlas-3000 Petawatt klases lāzera, kur tā atklāja niecīgas lāzera viļņu frontes maiņas, kas pazīstamas kā telpiskā laika sakabe-, kas iepriekš nebija pamanījusi reālā laikā.Šie kropļojumi var būtiski ietekmēt lāzera eksperimentu veiktspēju.Izmantojot Raven, šādus jautājumus tagad var identificēt un labot uzreiz, novēršot nepieciešamību simtiem kadru uzbūvēt vienu attēlu.

Raven darbojas, sadalot lāzera staru divās daļās.Viena puse atklāj, kā laika gaitā mainās pulsa krāsa.Otra puse iziet cauri kristālam, kas atdala polarizācijas;Mikro-objektīva masīvs uztver viļņu fronti, un īpašs sensors visus datus glabā vienā attēlā.Pēc tam programmatūra rekonstruē pilnu impulsa struktūras 3D karti, ieskaitot tās laiku un virzienu.

Šī spēja ir īpaši būtiska, lai izstrādātu turpmākas laboratorijā balstītas saplūšanas enerģijas ierīces.Šīs sistēmas paļaujas uz fokusētiem lāzera pārrāvumiem, lai apkurinātu saplūšanas degvielu caur enerģētiskām daļiņām - process, ko sauc par papildu sildīšanu, kas ir atkarīga no precīzām zināšanām par pulsa intensitāti un izlīdzināšanu.Raven šo informāciju sniedz reālā laikā.Turklāt fokusētus lāzerus var izmantot jaunos fizikas eksperimentos, piemēram, padarot fotonu mijiedarbību vakuumā, kam nepieciešams precīzs laiks starp vairākām sijām.

Salīdzinot ar iepriekšējām pieejām, Raven ir vienkāršāks.Profesors Pīters Norrejs no Oksfordas universitātes norāda, ka tā vienā piegājienā nodrošina pilnu lāzera pulsa rādījumu, aizstājot metodes, kurām bija nepieciešami simtiem kadru.

Raugoties nākotnē, pētnieki plāno pielietot Raven vairākām lāzera sistēmām un izpētīt tā potenciālu tādās jomās kā Fusion Research, lāzera virzītie daļiņu paātrinātāji un kvantu elektrodinamika.