Dolar 9,3088
Euro 10,8387
Altın 529,59
BİST 1.430
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

Koni ve Düzlemsel Hedeflerde Kısa Darbeli, Yüksek Kontrastlı Lazer Kullanarak Sıcak Elektron Üretimi

30.09.2021
22
Koni ve Düzlemsel Hedeflerde Kısa Darbeli, Yüksek Kontrastlı Lazer Kullanarak Sıcak Elektron Üretimi

Bu görüntü, simülasyonlarda lazerin yoğunlaşmasını ve hızlandırılan elektronları göstermektedir. Kredi: Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı

Bilim adamları, elektron ışınlarının sıcaklığını artırmak için koni hedeflerine odaklanır.

X-ışınları, nötronlar ve protonlar gibi parlak yüksek enerji kaynaklarının yoğun kısa darbeli lazer güdümlü üretiminin, yüksek enerji yoğunluğu bilimi çalışmasında paha biçilmez bir araç olduğu gösterilmiştir.

Endüstriyel ve ulusal güvenlik uygulamaları için yüksek alan yoğunluklu nesnelerin X-ray radyografisi gibi en zorlu uygulamalardan bazılarını ele almak için, kaynakların hem verimi hem de enerjisi, şu anda devlet tarafından elde edilenin ötesinde arttırılmalıdır. son teknoloji yüksek yoğunluklu lazer sistemleri.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL), Austin Üniversitesi ve General Atomics’ten bir bilim insanı ekibi bu zorluğu üstlendi. Spesifik olarak ekip, koni ve düzlemsel hedefler üzerinde kısa darbeli, yüksek kontrastlı bir lazer kullanarak sıcak elektron üretiminin deneysel ölçümlerini gerçekleştirdi.

Koni geometrisi, lazeri uca odaklamak için tasarlanmış bir Bileşik Parabolik Yoğunlaştırıcıdır (CPC). Koni geometrisi, düzlemsel folyolardan daha yüksek sıcak elektron sıcaklıkları gösterir. Simülasyonlar, bu sıcaklık artışının birincil kaynağının CPC’nin neden olduğu yoğunluk artışı olduğunu belirledi.

LLNL doktora sonrası atanan Dean Rusby tarafından yönetilen araştırma bulguları, Fiziksel İnceleme E.

Rusby, “Odaklanan bir koni hedefine ateş ederek yüksek yoğunluklu lazer etkileşimlerimizden elektron ışınının sıcaklığını artırabildik” dedi. “Bileşik parabolik yoğunlaştırıcının bu lazer koşulları altında nasıl çalıştığını anladığımızı gösteriyor.”

Rusby, bu etkileşimlerde yüksek enerjili elektronlara bağlanmayı arttırmanın lazerden uygulamalar geliştirmek için çok önemli olduğunu söyledi.plazma etkileşimler.

Makalenin yazarlarından Andrew MacPhee, “Zaten kırınımla sınırlı işlem yapabilen bir petawatt 100 fs sınıfı lazer sistemi üzerinde CPC hedef platformunun kullanılmasıyla önemli iyileştirmelerin mümkün olduğunu görmek çok cesaret verici” dedi. “Lazer hedef etkileşimlerine uygulanan görüntüleme dışı optikler, topluluğa erişilebilen parametre alanını yeniden tanımlıyor.”

Hedef, Lazer ve Elektron Spektrometresi

Bu görüntü, hedef, lazer ve elektron spektrometresini gösteren deneysel kurulumu göstermektedir. CPC, tantal alt tabaka ve gelen lazerin bir 3D çizimi de gösterilmektedir. Kredi: Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı

Ekip, altı haftalık bir süre boyunca Austin Üniversitesi’ndeki Texas petawatt lazer sistemini kullandı; bu, deneyin çalışmasına izin veren kısa bir nabız ve yüksek kontrasta sahip. Hedef, özellikle uca daha fazla lazer enerjisi odaklamak ve yoğunluğu artırmak için tasarlanmış bir bileşik CPC’dir.

Rusby, “Elektron sıcaklığındaki artış, CPC’yi kullanırken bekleyeceğimiz artışla güçlü bir şekilde aynı fikirde” dedi.

Enerji Bakanlığı’nın Bilim Ofisi, Texas Petawatt’taki LaserNetUS girişimini destekledi ve LLNL’nin Laboratuvara Yönelik Araştırma ve Geliştirme programı, ekibi ve General Atomics’ten gelen çok önemli hedef geliştirmeyi finanse etti.

Ekibe, TBM hedeflerine ilişkin araştırmaya devam etmek için Texas petawatt’ta LaserNetUS aracılığıyla ek süre verildi. Bu sefer ekip, protonların arka yüzeyden hızlanmasına ve CPC’lerin sağladığı iyileştirmeye odaklanacak.

Makalenin ortak yazarı ve Stratejik Girişim Laboratuvarı Yönlendirmeli Araştırma ve Geliştirme baş araştırmacısı Andrew Mackinnon, proje için bu TBM hedeflerini kullanıyor.

“Bu deneyler, minyatür plazma ayna hedeflerinin petawatt sınıfı lazerlerin MeV (mega-elektronvolt) elektronlarına bağlanmasını geliştirdiğini ve bu da lazer tabanlı MeV radyografisi gibi potansiyel uygulamalara fayda sağladığını gösterdi” dedi.

Referans: DR Rusby, PM King, A. Pak, N. Lemos, S. Kerr, G. Cochran, I. Pagano, “Kısa darbe ve yüksek kontrastta koni hedeflere odaklanarak lazerle üretilen sıcak elektron üretimindeki iyileştirmeler”, A. Hannasch, H. Quevedo, M. Spinks, M. Donovan, A. Link, A. Kemp, SC Wilks, GJ Williams, MJ-E. Manuel, Z. Gavin, A. Haid, F. Albert, M. Aufderheide, H. Chen, CW Siders, A. Macphee ve A. Mackinnon, 14 Mayıs 2 2021, Fiziksel İnceleme E.
DOI: 10.1103 / PhysRevE.103.053207

Rusby, MacPhee ve Mackinnon’a ek olarak, ortak yazarlar arasında Paul King, Arthur Pak, N. Lemos, Shaun Kerr, Ginny Cochran, Anthony Link, Andreas Kemp, Scott Wilks, George Williams, Felicie Albert, Maurice Aufderheide, H. Chen yer alıyor. LLNL’den Craig Siders ve Andrew Macphee; Austin Üniversitesi’nden I. Pagano, A. Hannasch, H. Quevedo, M. Spinks ve M. Donovan; ve MJ-E. General Atomics’ten Manuel, Z. Gavin ve A. Haid.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.