ตามรายงานของสื่อต่างประเทศ ศูนย์ Berkeley Laboratory Laser Accelerator (Bella) ในห้องปฏิบัติการ Berkeley National Laboratory ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้พัฒนาและทดสอบระบบออพติคอลที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่วัดและควบคุมตำแหน่งของลำแสงเลเซอร์กำลังสูงและชี้ไปที่ ความแม่นยำก่อนหน้านี้ มุม - ไม่ขัดจังหวะหรือรบกวนลำแสงเลเซอร์ ระบบใหม่นี้จะช่วยให้ผู้ใช้ในชุมชนวิทยาศาสตร์เพิ่มเลเซอร์กำลังสูงให้สูงสุด
งานตรวจสอบการทดลองนี้กำกับโดย Berkeley Lab และ Ph.D. ในเบิร์กลีย์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย งานวิจัยของเธอได้รับการอธิบายไว้ในบทความเรื่อง "High Power Laser Science and Engineering", "High Power Laser Science and Engineering"
Berkeley Laboratory Accelerator Technology and Application Physical Ministry (ATAP) CAMERON GEDDES กล่าวว่า "นี่เป็นความก้าวหน้าอย่างมากในการวัดและควบคุม ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อโรงงานเลเซอร์กำลังสูงในโลก" ศูนย์เบลล่าเป็นส่วนหนึ่งของแผนก
ไม่มีการวัดการรบกวน
ผู้ใช้บางรายที่มีการใช้งานที่หนักหน่วงทราบดีว่าลำแสงเลเซอร์เคลื่อนที่ภายในช่วงที่น้อยที่สุดเพื่อตอบสนองต่อการสั่นและการแปรผันของสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมมากที่สุด ISONO กล่าวว่า: "หากคุณพลาดเป้าหมาย ตราบใดที่คุณมีไมครอนน้อย คุณสามารถสร้างความแตกต่างระหว่างอาหารเสริมที่ไม่จำเป็นของวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งกับเสียงพื้นหลัง" ออฟเซ็ตคำสั่งเล็ก ๆ ยังสามารถส่งผลให้เกิดความซับซ้อนที่ไม่จำเป็น นี่คือจุดที่เซ็นเซอร์วินิจฉัยและระบบป้อนกลับทำงาน
ไม่มีการวัดการรบกวน
ผู้ใช้บางคนที่มีความต้องการใช้งานรู้ว่าลำแสงเลเซอร์เคลื่อนที่ภายในช่วงที่น้อยที่สุดเพื่อตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมมากที่สุด ISONO กล่าวว่า: "หากคุณพลาดเป้าหมาย ตราบใดที่คุณมีไมครอนน้อย คุณสามารถสร้างความแตกต่างระหว่างสิ่งเสริมที่ไม่จำเป็นของวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งกับเสียงพื้นหลังได้ "การชดเชยคำสั่งเพียงเล็กน้อยยังสามารถส่งผลให้เกิดความซับซ้อนที่ไม่จำเป็นได้ นี่คือจุดที่เซ็นเซอร์วินิจฉัยและระบบป้อนกลับทำงาน
แก่นของวิธีการใหม่นี้คือสถาปัตยกรรมเลเซอร์ที่มีคุณสมบัติหลักสามประการ อย่างแรก มันให้พัลส์กำลังสูงห้าพัลส์และพัลส์พลังงานต่ำหนึ่งพันพัลส์ต่อวินาที ซึ่งทั้งหมดเป็นไปตามเส้นทางเดียวกัน ประการที่สอง ลำแสงได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ทำให้พัลส์กำลังสูงและขนาดและไดเวอร์เจนซ์ของพัลส์กำลังต่ำ ในที่สุด มันแทนที่หนึ่งในกระจกสะท้อนแสงแบบบีมไวร์ด้วยกระจกรูปทรงลิ่มที่เป็นนวัตกรรมใหม่ซึ่งมีการเคลือบพิเศษที่พื้นผิวด้านหน้าและพื้นผิวด้านหลังของกระจก
ลำแสงหลักเกือบทั้งหมดสะท้อนจากพื้นผิวด้านหน้าของชิ้นเลนส์ออปติคัลโดยไม่ได้รับผลกระทบจากผลกระทบที่มีนัยสำคัญอื่นๆ ส่วนเล็ก ๆ ของลำแสง (1 เปอร์เซ็นต์ของกำลังไฟฟ้าเข้า) จะแพร่กระจายผ่านพื้นผิวด้านหน้าและสะท้อนจากพื้นผิวด้านหลัง "ลำแสงพยาน" นี้เกือบจะขนานกับลำแสงหลักผ่านอุปกรณ์ออปติคัลที่ตามมา และมีการแบ่งที่เพียงพอเพื่ออำนวยความสะดวกในการจัดวางเครื่องมือ ผลลัพธ์สุดท้ายคือมุมชี้และตำแหน่งด้านข้างของลำแสงสัมพันธ์กับความสูงของลำแสงสูง
Isono กล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้คือ "การวัดที่ไม่รบกวนลำแสงเลเซอร์หลัก แต่มันแม่นยำมากที่จะบอกสถานการณ์ให้เราทราบ"
ประโยชน์ต่อ Bella Center และที่อื่นๆ
เป้าหมายล่าสุดของนักวิจัยคือการใช้วิธีการวินิจฉัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบป้อนกลับเพื่อทำให้ตำแหน่งด้านข้างและมุมชี้ของเลเซอร์มีเสถียรภาพ หวังว่าจะศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับศูนย์เบลล่าด้วยเลเซอร์ 100 เทราวัตต์ ต้นฉบับนี้แสดงให้เห็นโอกาสของการกระวนกระวายใจของเลเซอร์ 5 เฮิรตซ์กำลังสูงโดยการรักษาเสถียรภาพของลำดับพัลส์เลเซอร์ของพลังงานต่ำ 1 กิโลเฮิรตซ์ การสั่นสะเทือนและการเคลื่อนที่ของลำแสงเลเซอร์เกิดขึ้นในไม่กี่สิบเฮิรตซ์ ซึ่งอยู่ในขอบเขตของระบบป้อนกลับที่ใช้งานได้จริงอย่างสมบูรณ์ คาดว่าตำแหน่งและมุมของการส่งผ่านพัลส์เลเซอร์กำลังสูงจะดีขึ้นห้าเท่า
การพัฒนาเครื่องเร่งอนุภาคด้วยเลเซอร์พลาสม่า (LPAS) เป็นงานหลักของศูนย์กลางของ Bella ซึ่งสะท้อนถึงประโยชน์ที่เป็นไปได้ของนวัตกรรมนี้ LPAS สร้างสนามไฟฟ้าที่สูงมาก ซึ่งสามารถเร่งอนุภาคที่มีประจุได้อย่างรวดเร็ว จึงให้ความหวังแก่เครื่องเร่งความเร็วรุ่นต่อไปซึ่งมีราคาไม่แพงมาก สามารถใช้งานได้หลากหลาย เนื่องจาก LPA ถูกเร่งในท่อกลวงบาง ๆ หรือ "เส้นเลือดฝอย" พวกมันจะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการควบคุมตำแหน่งลำแสงเลเซอร์ขับเคลื่อนและมุมชี้ที่ดีขึ้นอย่างมาก
การใช้งานโดยตรงที่ศูนย์กลางของเบลลาคือการจัดหาลำแสงอิเล็กตรอนสำหรับเลเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ฟรี (FEL) โดยใช้เครื่องเร่งพลาสมาที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถผลิตโฟตอนพัลส์ที่สว่างกว่าพลังงานแสงที่มองเห็นได้และความยาวคลื่นสั้น
Isono กล่าวว่า "risoter ซึ่งเป็นอาร์เรย์แม่เหล็กที่แกน FEL มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากสำหรับการยอมรับลำแสงอิเล็กตรอน ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับมุมชี้และความผันผวนในแนวนอนของเลเซอร์ไดรฟ์ LPA"
Kbella ที่เสนอคือระบบเลเซอร์ยุคหน้า ซึ่งจะเป็นการใช้งานที่เป็นไปได้ร่วมกับการทำซ้ำของพลังงานสูงและกิโลเฮิรตซ์ "งานนี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การเร่งด้วยเลเซอร์พลาสม่า" ผู้อำนวยการของ Bella Center กล่าว เอริก เอริก เอซาเรย์. "มันแก้ไขความต้องการเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมเลเซอร์กำลังสูงทั้งหมด ซึ่งพิสูจน์ว่าสำเนาพลังงานต่ำที่เกี่ยวข้องกับพัลส์กำลังสูง โดยไม่มีการแทรกแซงที่ชัดเจน ทุกที่ที่จะส่งลำแสงเลเซอร์กำลังสูงไปยังแอปพลิเคชันใดๆ ด้วยความแม่นยำที่แน่นอน การวินิจฉัยนี้จะนำมาซึ่ง การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ลองนึกถึงการทดลองการชนกันของอนุภาคด้วยเลเซอร์หรือปฏิสัมพันธ์ระหว่างเป้าหมายที่มีความแม่นยำระดับเลเซอร์และไมครอน "
