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时最英国Orion巨型钕玻璃激光系统研究与欧

发布时间:2021-10-13 15:32:11 阅读: 来源:框绞机厂家

英国Orion巨型钕玻璃激光系统研究与欧盟超强激光构造计划

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英国Orion巨型钕玻璃激光系统研究与欧盟超强激光构造计划来源:中国五金商机日期:广州德兰激光科技有限公司:专业制造生产激光喷码机,二氧化碳激光打标机,半导体激光打标机,光纤激光打标机,激光打码机

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一.英国

英国原子武器研究机构(Atomic Weapons Establishment, AWE)正在规划Orion巨型钕玻璃激光系统研究项目,该项目将在明年英国奥尔德玛斯顿正式开展,2013年4月正式运作。之后,研究人员将围绕Orion开展高能量密度物理实验,以维持英国的核威慑力并稳固国家安全。此试验将于短时间内(分钟级)在实验室中模拟出核爆炸中心产生的物理环境。

Orion理论上能达到5×10^6K的高温,并引发靶丸塌缩,密度增加为固体密度的两倍。“此类情况一般只发生在恒星的中心内部,若没有Orion这类设施,我们将永远无法深入了解。”Randewich说。AWE当前目标是2013年3月进行演示实验。同时,机构正部署用以监测靶丸X射线、粒子和光排放的各种诊断程序。

此前,英国国防部已批准AWE将Orion的系统运作时间的15%供外部人员使用,因此学术界人士也将从中受益。另外,英国中央激光研究所(Central Laser Facility)近期发布的实验室项目征集已收到包括天体物理、惯性约束聚变以及高压物质科学研究等多项提案,AWE正在规划其中两项将于2013年年末进行的实验活动。

该12光束激光系统总投资约1.83亿英镑(约折合2.97亿美元),现已完成同步,并提供80%的额定输出AWE称Or便可从1条生产线起步ion是“英国同类设施中最大规模的资本投资之一”,这在一定程度上归因于设备使用了许多由英国、法国和美国的特定供应商提供的超高精度光学仪器,用于转换短脉冲光束的倍频晶体就是其中的一种,它直径为300mm,厚度仅为3mm,可使高强度脉冲达到较高的转换效率。

独特排列形式

据AWE介绍,Orion采用一种同时结合长脉冲和短脉冲激光器的独特排列形式。其中的10个长脉冲激光束在351 nm波长提供5KJ每纳秒的脉冲能量,同时保证高精度的激光束整形。另外的两个超高强度短脉冲激光束能在1053 nm波长提供拍瓦功率级(1KJ/皮秒)的能量,亦能以使输出光束达到衍射极限。转化后可在527 nm波长下提供100 J的能量,产生超高对比度。

“该系统能通过多种配置生成极端物理条件,同时还能对所生成的条件以及等离子演化过程进行分析诊断。”Randewich介绍道。2010年12月系统建设完成时,AWE已公布每束激光照射靶丸的具体参数以及激光束的同步情况。

 

2.欧盟

欧盟将耗资7亿欧元,分别在捷克、罗马尼亚及匈牙利建置举世最强的激光发射器,产生的激光比现有最强激光还强10倍,除了能提供新的癌症疗法外,预估廿年后更能在几秒钟内就消除核废料的放射性。

这项研究计划名为“超强激光构造计划”(Extreme Light Infrastructure,ELI),有13个欧盟成员国的近40个学术机构参与。负责协调罗马尼亚发射器事务的专家札米尔说:“我们还未发现哪一种力量比计划中的激光更强。”计划中的激光科技,可以使核废料辐射性完全消失的时间,从数千年大幅缩短到几秒钟,届时人类就不用再兴建核废料贮存场,以确保核废料的辐射不会外泄。札米尔说,大约20年后才能做到用激光消除核废料的放射性。此外,激光也可以改善癌症的新放射疗法“强子治疗”。强子治疗专门针对位置较深、难以切除的肿瘤,能降低复发或再进行对实验机精度找正产生8.测试标准模块化功能:提供使用者设定所需利用的测试标准设定新肿瘤的风险,但需要大型且昂贵的加速器;如果能用超强激光取代,就能降低成本。

这三座发射器预计2015年正式启用。第四座、也是能量最强的“超高场激光器”,预计今年完成选址,2017年启用;运转后将能制造出总能量相当于全世界全部电能输出10万倍的强大激光。

投资1.8亿建巨型激光器

近日,欧盟委员会通过了1.8亿欧元拨款方案,的力值和位移以支持正在罗马尼亚建设的巨型激光器项目。作为欧盟"极光基础设施"(Extreme Light Infrastructure, ELI)项目的一部分,这一计划旨在刺激东欧地区的科学研究与发展。罗马尼亚即将建设一个研究基地,计划通过一个高功率激光器来对接一个高能分子加速器,来推动基于激光的核物理技术的发展。

"激光基础设施"--核物理项目将以罗马尼亚首都Bucharest南部的Magurele为基地,按计划将于2015年正式投入运作。欧盟委员会的拨款覆盖了第一阶段(2011- 2015年)的项目,然而,整个项目的总投资预计会达到3.56亿欧元。

欧盟委员会地区政策委员约汉纳o哈恩(Johannes Hahn)说:这种项目我们希望在未来可以越来越多地看到。它通过增加欧盟的透明拨款,推动研究与创新,保证每一分钱都是用得其所。总之,"极光基础设施"项目预计需要欧盟投入大约7亿欧元的资金。作为此大项目的一部分,一个阿秒(attosecond)激光器研发计划在匈牙利启动了,这种激光器能够发射高强度脉冲光线,然而,这一研究基地尚未得到欧盟的正式拨款。

欧盟斥资9亿美元建造超级激光器

在继欧洲核子研究中心(CERN)成功建造大型强子对撞机(LHC)后,欧洲和世界又开始了另一激动人心的重大科技项目:涉及40个研究所和学术机构的极端光设施(ELI)的项目。该项目的目标是建立强大的激光器--两个分别在罗马尼亚和捷克共和国,第三个在匈牙利。这些激光器将逐步成为第四个更强大的激光器--超高场激光器的原型,它可能在英国选址,但尚未确定。

第一个激光设备开始运作的时间预计在2017年的某个时候。这些激光器非常强烈,能够在很短的时间内进行电子动力学或相对论光学实验,他们打开了一个全新的物理研究领域。此外,他们可以结合起来产生一个超级激光器,能够穿入太空,就像'星球大战'三部曲《死星》中的综合激光器效果一样,虽然它的目标是研究空间粒子,而不是消灭行星。

罗马尼亚的项目协调员尼Nicolae-Victor Zamfir称,每个激光都比目前存在的任何激光器--如在劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的那个--强10倍以上。其他的潜在研究方向正在考虑之中,包括X光、癌症治疗,以及加速放射性同位素衰变;但现在的重点似乎是为基础研究建立设施,而还没到研究潜在应用的地步。

 

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