Лазерная установка – устройство, производящее концентрированный поток света заданной мощности. Для многих современных профессий она перестала быть фантастикой, став повседневным рабочим инструментом. За последние десятилетия мощность лазерного луча заметно выросла, что позволяет производителям говорить о новых возможностях и сферах применения.
Содержание:
- Яркий, как Солнце
- Синий лазер Panasonic
- Японский LFEX
- Техасский петаваттный лазер
- BELLA из Беркли
Яркий, как Солнце
Для создания лазера сверхвысокой интенсивности южнокорейским ученым потребовалось 10 лет. В основе их детища – фемтосекундный лазер, мощность которого была многократно увеличена за счет сложной оптической системы. Исследования, проводимые с помощью установки, могут произвести переворот в понимании атомного мира.
Сверхинтенсивный луч огромной мощности концентрируется на поверхности в 1,1 микрометра, что в 50 раз тоньше человеческого волоса.
Данная особенность позволяет наблюдать химическое взаимодействие и движение отдельных частиц вещества. С помощью нового устройства ученые могут более подробно изучать жизнедеятельность атомов с возможностью их «потрогать». Такие способности «солнечного» лазера могут быть использованы в медицине, энергетике, астрофизике.
Синий лазер Panasonic
Сфера применения полупроводниковых лазеров ограничивается их мощностью. Такие установки незаменимы в операциях по обработке металла. Корпорация Panasonic презентовала новую разработку сверхмощного синего лазера, созданного на основе соединения WBS (объединение луча волновых длин) и DDL (прямые диоды).
Фактически, удалось скомбинировать высочайшую мощность и точность. Производство лазера, работающего в пределах 400-450 нанометров при увеличении удельного количества электронов в 100 раз, требует намного меньше электричества и дорогих сторонних материалов.
При этом, качество обработки металлических кромок данной установкой намного выше. Синий светодиодный лазер Panasonic крайне востребован в автомобилестроении, особенно для обработки медных деталей двигателей и аккумуляторов.
Японский LFEX
Лазер для экспериментов с быстрым зажиганием (LFEX) был построен учеными Университета Осаки. В длину установка достигает 100 метров, ее мощность в тысячу раз превышает все потребление электричества на нашей планете (2 петаватта).
При этом импульс вырабатывается за одну триллионную секунды.
Сфера применения этой сложной оптики пока не уточняется. Известно только, что ученые Осаки работают над новой установкой, превышающей мощность LFEX в 5 раз – 10 петаватт.
Техасский петаваттный лазер
Мощность техасской лазерной установки в 2 тысячи раз больше, чем мощность всех американских электростанций вместе взятых. Кроме того, по утверждению ее создателей, лазерный импульс ярче света Солнца на его поверхности.
Таких результатов удалось добиться, использовав для генерации нейтронов гамма-фотоны, в то время как ранее для этих целей применялись изотопы водорода.
Теперь же источник такой мощности может быть использован для изучения различных астрофизических процессов в лабораторных условиях, с последующим созданием сверхплотной плазмы или для производства энергии, полученной в результате управляемой термоядерной реакции.
BELLA из Беркли
Лазерная система BELLA, созданная Отделом исследований ускорителей и синтеза в лаборатории Беркли, вырабатывает электронные волны, которые перемещаясь через плазму, «подхватывают» свободные электроны и ускоряют их до предельно высоких энергий.
В этом ее главное отличие от других типов установок, которые используют электрические и магнитные поля для ускорения заряженных частиц. Такое новшество позволило добиться феноменальных результатов: установка вырабатывает лазерные импульсы мощностью в 1 петаватт длительностью 40 фемтосекунд раз в секунду.
Проще говоря, BELLA «стреляет» каждую секунду импульсом мощностью в один квадриллион ватт!
При этом длина ускорителя составляет 1 метр, а все остальные части установки помещаются в небольшой комнате. На сегодня это является абсолютным рекордом. Ожидается, что лазер будет использован в исследованиях физики высоких энергий и биологических систем.
Человечество стоит на пороге нового этапа, в перспективах которого выполнение сложнейших технологических операций, улучшение работы транспорта и связи, углубленное изучение космоса. И казавшийся ранее фантастическим лазерный луч сегодня используется в самых разных сферах, начиная с медицины и заканчивая индустрией развлечений.
