HAPLS, самый мощный в мире лазер с полупроводниковой накачкой, начал работу в непрерывном импульсном режиме - «Наука и технологии»

Совсем недавно новая лазерная система High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System (HAPLS), разработанная и созданная в Ливерморской Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livemore National Laboratory, LLNL) впервые начала работать в непрерывном импульсном режиме. Этим самым был установлен новый мировой рекорд для фемтосекундных петаваттных лазеров с лазерной полупроводниковой накачкой. Энергия каждого выработанного импульса составила 16 Джоулей при его длительности в 28 фемтосекунд и частоте повторения 3.3 герца.

До последнего времени на свете существовали подобные лазеры, способные вырабатывать лишь одиночные импульс с подобными характеристиками импульса. И даже наличие таких лазеров позволило ученым совершить множество открытий и прорывов в области материаловедения, медицины и фундаментальной физики. Наличие же лазера, способного работать в непрерывном импульсном режиме с достаточно высокой частотой, переведет вышеупомянутые области науки на качественно новый уровень.

Следует отметить, что проект HAPLS можно считать одним из самых успешных за всю истории масштабных научных проектов. Ведь всего за несколько лет этот проект прошел весь путь от первоначальной идеи до создания высокоинтегрированного и сложнейшего конечного устройства.

Высокая мощность импульса, его малая длительность и большая частота повторения стали возможными благодаря использованию всех самых последних достижений науки и техники. Ключевым узлом лазера HAPLS является его матрица лазерных диодов, которая используется для накачки основного лазера, представляющего собой сапфировый стержень с титановым покрытием. Эти импульсная энергетическая система в перспективе сможет обеспечить энергию импульса в 200 Джоулей при частоте повторения 10 Герц. Помимо этого в конструкции лазера HAPLS использовано множество инновационных решений, имеющих отношение к скоростной силовой электронике и электротехнике, к системам управления и синхронизации работы отдельных узлов.

Успешный запуск лазера HAPLS в непрерывном импульсном режиме означает готовность этого устройства к отправке к его месту назначения, которым является установка European Extreme Light Infrastructure Beamlines, расположенная в Чехии. Отправка будет осуществлена в ближайшие месяцы, после чего будет проведен монтаж лазера на новом месте, интеграция в состав установки и его запуск в полном рабочем режиме. Петаваттный луч лазера HAPLS будет ударять в специальные сменные мишени, что будет использоваться для получения различного рода вторичного электромагнитного излучения или для ускорения заряженных частиц до субсветовых скоростей. Ожидается, что лазер HAPLS будет введен в эксплуатацию в 2018 году и станет доступен для проведения всевозможных международных исследований.