Мировые новости

05.04.2013

Catch the power или кто построит самый мощный лазер в мире

Catch the power или кто построит самый мощный лазер в мире

В текущем году заканчиваются проектные работы по созданию установки УФЛ-2М в Российском федеральном ядерном центре — Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики и начинается строительство. Об этом сообщил генеральный конструктор по лазерным системам, директор Института лазерно-физических исследований РФЯЦ Сергей Гаранин.

Создание установки обойдется в 45 млрд. рублей. В состав установки войдет 192 лазерных канала. В здании длиной 322 м, которое будет занимать прибор и лаборатории, будет построена также уникальная десятиметровая вакуумная камера. Протяженность лазерного зала составит

130 м.

Ожидается, что суммарная энергия установки на рабочей длине волны (l = 1053 нм) составит 4.6 МДж. Для облучения мишени будет использоваться вторая гармоника неодимового лазера (l = 527 нм), при величине доставляемой к мишени лазерной энергии 2.8 Мдж. 192 лазерных пучка (с размером поперечного сечения 400 × 400 мм2), сгруппированные в 48 кластеров, будут вводиться в мишенную камеру из алюминия диаметром 10 м.

«Подобная установка уже существует в США. Во Франции завершается строительство аналогической установки. Мы сделаем это позднее, потому что это дорогостоящий проект, но он будет самым лучшим в мире», — заявлял руководитель ВНИИЭФ Радий Илькаев на брифинге в 2012 году, когда начинались проектные работы. Мощность американской и французской установок примерно на треть ниже, чем российской.

По словам Илькаева, установка считается оборудованием двойного назначения. Физика высоких плотностей энергии, физика плотной горячей плазмы изучается для создания и совершенствования термоядерного оружия, а также для перспективных исследований, которые помогут создать энергетику будущего.

Практически в то же время Евросоюз анонсировал выделение более 900 миллионов Евро, положив начало грандиозному проекту ELI - Extreme Light Infrastructure. В его реализацию будет вовлечено более 40 исследовательских и академических научных учреждений, а целью проекта является создание трех лазеров в Румынии, Чехии и Венгрии.

Эти лазеры, мощность каждого из которых будет превышать мощность любого из существующих сейчас лазеров, станут опытными образцами для отработки технологий, которые будут использованы при создании четвертого лазера, Ultra-High Field Laser, местоположение для которого еще не определено, но наиболее вероятным кандидатом на это является Великобритания.

Ожидается, что первый из лазеров проекта ELI вступит в строй в 2017 году.

Лазеры проекта ELI будут достаточно мощны для того, что бы обеспечить выполнение экспериментов и исследований в областях электронной динамики, релятивистской оптики и других совершенно новых для исследований областях физики.

В конце концов все три лазера могут быть объединены в результате чего получится один сверхмощный лазер, луч которого будет «стрелять» в космос, подобно оружию «Звезды Смерти» из «Звездных войн». Но этот луч будет применяться не для уничтожения космических кораблей и целых планет, с его помощью ученые собираются исследовать элементарные частицы прямо в космическом пространстве.

powerlas1.jpg

Николай-Виктор Зэмфир (Nicolae-Victor Zamfir), координатор проекта лазера ELI, который будет строиться в Румынии, рассказал, что каждый из трех будущих лазеров будет минимум в 10 раз мощнее, чем любой существующий мощный лазер, включая и печально известный лазер National Ignition Facility (NIF), располагающийся в Ливерморской Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory). Помимо исследований в области фундаментальной физики, лазеры ELI будут применяться и для других исследований, имеющих для человечества не менее важнее значение. Среди этих исследований будут поиски методики лечения раковых заболеваний рентгеновским излучением, исследования распада радиоизотопов и множество других исследований, результаты которых могут иметь практическое применение.

Несмотря на то, что три новых лазера будут сооружаться в рамках одного проекта, каждый из них будет иметь свои уникальные характеристики и использоваться для решения отдельных задач.

Лазер, который будет построен в Румынии, сосредоточится на исследованиях в области ядерной физики, в области взаимодействия материи и света.

Чешский лазер будет представлять собой лазерно-плазменный ускоритель, производящий ультракороткие взрывы высокоэнергетических частиц и излучений.

Сооружение в Венгрии будет представлять собой аттосекундный лазер, который будет способен производить необычайно мощные и необычайно короткие, порядка нескольких аттосекунд, импульсы лазерного света, которые будут использоваться для изучения динамики движения электронов в атомах и молекулах.

Эксперименты, которые будут проводиться с помощью новых лазеров, пока являются только лишь теоретическими. Диапазоны энергий, которыми будут оперировать новые лазеры, смогут сломать релятивистские законы в области пространства, на которую воздействуют лучи лазеров.

Необычайно мощные импульсы лазерного света заставят «вскипеть» пространство и частицы, которые являются «тканью пространства» смогут просуществовать достаточно долго для того, что бы их можно было обнаружить. Для того, что бы сделать подобное потребуется сфокусировать 200 петаватт энергии в течение триллионной доли секунды в единственной точке пространства.

Тайны и загадки, которые могут быть открыты благодаря новым лазерам, могут стать основой совершенно новых фантастических технологий, которые даже тяжело себе представить. Но, как и любые грандиозные проекты, проект ELI и проект сверхмощного лазера в Сарове, являются чем-то вроде игры в рулетку, где человечеству может выпасть, а может и не выпасть счастливый номер.

По материалам:

mail.ru

dailytechinfo.org

singularityhub.com


ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Яндекс Livejournal Liveinternet Mail.Ru

← Назад к списку новостей