Найк лазер
Лазер Nike в Исследовательской лаборатории ВМС США в Вашингтоне, округ Колумбия, представляет собой электронным лучом с накачкой на фториде криптона эксимерный лазер мощностью 4–5 кДж в импульсе , который работает в ультрафиолете на длине волны 248 нм с шириной импульса в несколько наносекунд. Проект Nike был завершен в конце 1980-х годов и используется для исследований термоядерного синтеза с инерционным ограничением . При использовании KrF-лазера с оптическим сглаживанием наведенной пространственной некогерентности (ISI) модуляция фокального профиля лазера (анизотропия интенсивности луча) составляет всего 1% в одном луче и <0,3% при перекрытии 44 лучей. Эта особенность особенно важна для минимизации возникновения нестабильностей Рэлея-Тейлора взрывающейся термоядерной капсулы в плазме .
Фон
[ редактировать ]В газовом лазере вся молекула газа меняет энергетические уровни, чтобы испустить свет. Это отличается от лазеров, которые полагаются на электроны внутри данного атома для изменения энергетических уровней. Преимущество газовых лазеров заключается в том, что при отсутствии твердой среды оборудование внутри канала луча не нагревается. Это позволяет эксимерным лазерам стрелять с высокой частотой повторения. Другое преимущество заключается в том, что этот луч не проходит через твердое стекло, которое искажает луч, требуя его сглаживания после создания. В 2013 году лазер Electra смог продемонстрировать более 90 000 выстрелов за 10 часов с использованием газа KRF. [2]
Лазеры на фториде криптона более активно изучались на предмет термоядерной энергии в период с конца 1980-х до середины 1990-х годов; ниже приведен список учреждений, у которых были исследовательские программы: [3]
- Лаборатория Резерфорда Эпплтона
- Электротехническая лаборатория Японии
- Китайский институт атомной энергии
- Aurora KrF Laser в Лос-Аламосе [4]
Дизайн
[ редактировать ]
Лазерная система NIKE начинается с генератора Маркса , который формирует большой импульс напряжения. Это применяется к твердотельному (или магнитному) переключателю, который передает эту энергию в линию передачи, заполненную водой. Эта линия передачи представляет собой большую металлическую трубу, наполненную водой или маслом, по которой проходит ток. На трубе имеются клапаны сброса давления на случай короткого замыкания или испарения внутри линии. Этот ток передается на плазменный лазерный переключатель. Лазерный луч проходит через плазменный переключатель, который заставляет потоки электронов ударяться об эмиттерную пластину, которая перекачивает энергию в газ KRF или ARF.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Обенсчейн, Стивен и др. «Высокоэнергетические лазеры на фториде криптона для инерционного синтеза». Прикладная оптика 54.31 (2015): Ф103-Ф122.
- ^ Вулфорд, Мэтью Ф. и др. «Лазерный драйвер на фториде криптона (KrF) для энергии инерционного термоядерного синтеза». Наука и технология термоядерного синтеза 64.2 (2013): 179–186.
- ^ «Материалы 4-го международного семинара по лазерной технологии KrF» Аннаполлс, Мэриленд, 2 мая 1994 г. - 5 мая 1994 г.
- ^ Коггешолл, С.В. и др. «АВРОРА: ЛОС-АЛАМОССКАЯ СИСТЕМА ЛАЗЕРНОГО ТЯЖКА KrF». Технология термоядерного синтеза, 1990. Elsevier, 1991. 228–232.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Лазерная установка Nike KrF на сайте navy.mil
Термоядерная энергия , процессы и устройства |
|---|
