นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ดได้เปิดตัววิธีการบุกเบิกสำหรับการจับภาพโครงสร้างเต็มรูปแบบของพัลส์เลเซอร์ที่รุนแรงในการวัดครั้งเดียว ความก้าวหน้าที่ตีพิมพ์ในความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับ Ludwig - มหาวิทยาลัย Maximilian แห่งมิวนิคและสถาบัน Max Planck สำหรับควอนตัมออพติกสามารถปฏิวัติความสามารถของเราในการควบคุมแสง - การโต้ตอบของเรื่อง
สิ่งนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงแอพพลิเคชั่นในหลาย ๆ ด้านรวมถึงการวิจัยในรูปแบบใหม่ของฟิสิกส์และตระหนักถึงความเข้มข้นที่จำเป็นสำหรับการวิจัยพลังงานฟิวชั่น ผลลัพธ์ได้รับการเผยแพร่ในโฟโตนิกส์ธรรมชาติ.
ultra - เลเซอร์ที่เข้มข้นสามารถเร่งอิเล็กตรอนให้ใกล้กับ - ความเร็วแสงภายในการแกว่งครั้งเดียว (หรือ 'วัฏจักรคลื่น') ของสนามไฟฟ้าทำให้เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการศึกษาฟิสิกส์ที่รุนแรง อย่างไรก็ตามความผันผวนอย่างรวดเร็วของพวกเขาและโครงสร้างที่ซับซ้อนทำให้การวัดเวลา - จริงของคุณสมบัติที่ท้าทาย
จนถึงขณะนี้เทคนิคที่มีอยู่มักจะต้องใช้ภาพเลเซอร์หลายร้อยนัดเพื่อรวบรวมภาพที่สมบูรณ์โดยจำกัดความสามารถของเราในการจับภาพธรรมชาติแบบไดนามิกของพัลส์แสงสุดขั้วเหล่านี้
การศึกษาใหม่ซึ่งนำโดยนักวิจัยในภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดและ Ludwig - มหาวิทยาลัยมิวนิคแม็กซิมิเลียนประเทศเยอรมนีอธิบายถึงนวนิยายเดี่ยว - เทคนิคการวินิจฉัย {- วิธีนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดรูปร่างเวลาและการจัดตำแหน่งของแต่ละอัลตร้า - พัลส์เลเซอร์ที่รุนแรงด้วยความแม่นยำสูง
การมีภาพที่สมบูรณ์ของพฤติกรรมของเลเซอร์พัลส์สามารถปฏิวัติการเพิ่มประสิทธิภาพในหลายพื้นที่ ตัวอย่างเช่นมันสามารถเปิดใช้งานนักวิทยาศาสตร์ได้ดี - ปรับแต่งระบบเลเซอร์ในเวลาจริง - (แม้สำหรับเลเซอร์ที่ยิงเพียงครั้งเดียว) และเชื่อมช่องว่างระหว่างความเป็นจริงเชิงทดลองและแบบจำลองทางทฤษฎี
วิธีการทำงานโดยการแยกลำแสงเลเซอร์ออกเป็นสองส่วน หนึ่งในนั้นใช้ในการวัดว่าสีของเลเซอร์ (ความยาวคลื่น) เปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ผ่านวัสดุ birefringent (ซึ่งแยกแสงที่มีสถานะโพลาไรเซชันที่แตกต่างกัน) อาร์เรย์ microlens (กริดของเลนส์เล็ก ๆ ) จากนั้นบันทึกว่าคลื่นของเลเซอร์พัลส์ (รูปร่างและทิศทาง) มีโครงสร้างอย่างไร
ข้อมูลจะถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์ออปติคัลพิเศษซึ่งจับภาพในภาพเดียวที่โปรแกรมคอมพิวเตอร์สร้างโครงสร้างเต็มรูปแบบของพัลส์เลเซอร์
นักวิจัยนำซันนี่ฮาวเวิร์ด (ปริญญาเอกนักวิจัยในภาควิชาฟิสิกส์มหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ดและนักวิทยาศาสตร์เยี่ยมชม Ludwig - มหาวิทยาลัยมิวนิค Maximilian) กล่าวว่า "แนวทางของเราเปิดใช้งานเป็นครั้งแรก
"สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในเลเซอร์ - การโต้ตอบของสสาร แต่ยังปูทางไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพให้สูงที่สุด - ระบบเลเซอร์พลังงานในแบบที่เป็นไปไม่ได้ก่อนหน้านี้"
เทคนิคนี้ได้รับการทดสอบอย่างประสบความสำเร็จบน Atlas - 3000 Petawatt - เลเซอร์ในประเทศเยอรมนีซึ่งมันเผยให้เห็นการบิดเบือนและคลื่นเล็ก ๆ ในเลเซอร์ที่ไม่สามารถวัดได้
การบิดเบือนเหล่านี้เรียกว่า spatio - ข้อต่อชั่วคราวสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของการทดลองด้วยเลเซอร์ความเข้มสูง -
ด้วยการให้ข้อเสนอแนะเวลา - จริง Raven อนุญาตให้มีการปรับเปลี่ยนได้ทันทีปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพของการทดลองในฟิสิกส์พลาสมาการเร่งความเร็วของอนุภาคและวิทยาศาสตร์ความหนาแน่นพลังงานสูง - นอกจากนี้ยังส่งผลให้ประหยัดเวลาอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีหลายช็อตเพื่ออธิบายคุณสมบัติของพัลส์เลเซอร์อย่างเต็มที่
เทคนิคนี้ยังให้เส้นทางใหม่ที่มีศักยภาพในการรับรู้อุปกรณ์พลังงานฟิวชั่นเฉื่อยในห้องปฏิบัติการ - ขั้นตอนเกตเวย์สำคัญในการสร้างพลังงานฟิวชั่นในระดับที่เพียงพอต่อสังคมพลังงาน อุปกรณ์พลังงานฟิวชั่นเฉื่อยใช้ Ultra - พัลส์เลเซอร์ที่เข้มข้นเพื่อสร้างอนุภาคที่มีพลังสูงภายในพลาสมาซึ่งจะแพร่กระจายไปยังเชื้อเพลิงฟิวชั่น
แนวคิด "เสริมความร้อนเสริม" นี้ต้องการความรู้ที่ถูกต้องเกี่ยวกับความเข้มของพัลส์เลเซอร์ที่มุ่งเน้นเพื่อกำหนดเป้าหมายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตฟิวชั่นซึ่งตอนนี้ได้รับจาก Raven เลเซอร์โฟกัสยังสามารถให้โพรบที่ทรงพลังสำหรับฟิสิกส์ใหม่ - เช่นการสร้างโฟตอน - การกระเจิงของโฟตอนในสุญญากาศโดยกำกับพัลส์สองตัวที่กันและกัน
CO - ผู้แต่งศาสตราจารย์ Peter Norreys (ภาควิชาฟิสิกส์มหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ด) กล่าวว่า "ซึ่งวิธีการที่มีอยู่ส่วนใหญ่จะต้องใช้หลายร้อยนัดกาก็ประสบความสำเร็จในการรับรู้ถึงความเป็นไปได้ที่มีความก้าวหน้า Ultra - แอพพลิเคชั่นเลเซอร์ที่เข้มข้นซึ่งสัญญาว่าจะผลักดันขอบเขตของวิทยาศาสตร์เลเซอร์และเทคโนโลยี
Co - ผู้แต่ง Dr. Andreas Döpp (คณะวิชาฟิสิกส์, Ludwig - Maximilians - มหาวิทยาลัยมิวนิคและนักวิทยาศาสตร์เยี่ยมชมอะตอม ultra - พัลส์ที่รุนแรงถูก จำกัด อยู่ที่พื้นที่และเวลาเล็ก ๆ เช่นนี้เมื่อโฟกัสมีข้อ จำกัด พื้นฐานเกี่ยวกับจำนวนความละเอียดที่จำเป็นจริง ๆ ในการวินิจฉัยประเภทนี้
"นี่เป็นเกม - ตัวเปลี่ยนและหมายความว่าเราสามารถใช้ไมโครลินส์ทำให้การตั้งค่าของเราง่ายขึ้นมาก"
เมื่อมองไปข้างหน้านักวิจัยหวังที่จะขยายการใช้กาไปยังสิ่งอำนวยความสะดวกเลเซอร์ที่กว้างขึ้นและสำรวจศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพการวิจัยพลังงานฟิวชั่นเฉื่อยเลเซอร์ - ตัวเร่งอนุภาคที่ขับเคลื่อนด้วยและสูง-
