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美国将建造全球最强大的千兆瓦级别的激光系统,保持其绝对优势

星之球科技 来源:宇宙与科学2022-03-14 我要评论(0 )   

未来几年,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室LLNL的先进光子技术APT项目将设计和建造世界上最强大的千兆瓦激光系统之一,它将被安装在LCLS的极端条件物质MEC实验设施中,由美...

未来几年,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室LLNL的先进光子技术APT项目将设计和建造世界上最强大的千兆瓦激光系统之一,它将被安装在LCLS的极端条件物质MEC实验设施中,由美国能源部科学办公室聚变能源科学项目资助。



新激光器将与LCLS X射线自由电子激光器XFEL配对,以促进人类对高能密度HED物理、等离子体物理、聚变能、激光与等离子体相互作用、天体物理、行星科学和其他物理现象的理解。除此之外,升级之后的APT项目可以更好的帮助人类科学家预测下一代相关材料在极端环境中的性能的能力,研究惯性约束聚变的微观物理。并使研究更大体积的高原子序数材料成为可能。





现有的MEC设施可以使用光学激光器与来自LCL的X射线激光脉冲耦合,以探测极端温度和压力下物质的特性。MEC的实验产生了开创性的科学成果,比如在天王星和海王星等巨大冰行星的深处,首次观测到钻石雨现象。升级MEC的部分原因是,越来越多的人呼吁美国在高功率激光技术领域建立绝对超越的领导地位。



SLAC与LLNL激光能量实验室LLE合作,在新的地下洞室中设计和建造MEC-U设施。LLNL的可重复额定激光器RRL,能够以高达10 Hz每秒10个脉冲的频率发射,还有新的高能千焦耳激光器也将进入两个新的实验区域,其中包含一个靶室和一套专门为HED科学定制的诊断装置。



LCLS是SLAC位于加利福尼亚州门罗公园的两英里长直线粒子加速器的一部分,能够每秒发射120个X射线脉冲,每个脉冲持续几飞秒(万亿分之一秒)。由利弗莫尔和罗切斯特设计的新型高功率激光器本身就处于世界领先地位,MEC-U项目总监艾伦·弗莱说:“它们与LCL相结合可以极大地提高它们的科学实用性,这种结合将是一种前所未有的能力。”



美国国家核安全局NNSA已表示有兴趣与科学办公室合作,增加高能长脉冲激光的用途,以进一步支持NNSA基于科学的核设施库存管理计划。



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