Чешско-американский проект создаст самый мощный лазер в мире

Чешская компания ELI-Beamlines совместно с Ливерморской национальной лабораторией им. Э. Лоуренса (LLNL) заключили соглашение о совместном создании самой мощной лазерной установки. В данный момент в Чешской Республике уже работает лазер L3-HAPLS мощностью 0,5 петаватт. А новое соглашение о сотрудничество позволит увеличить мощность лазера до 1 петаватта и, в перспективе, даже до 2 петаватт. Это невероятно важно для развития науки.

Лазерная установка High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System (HAPLS) собрана в чешской компании ELI-Beamlines в 2017 году. Проект лазера разработали в Лаборатории LLNL, где также разработали некоторое специфичное оборудование для этой установки. В феврале 2021 года, в ходе демонстрации работы L3-HAPLS компания ELI-Beamlines добилась значительных успехов: установка работала на мощности около половины петаватта, генерируя сжатые импульсы с энергией 13,3 джоуля и длительностью 27,3 фемтосекунды при частоте повторения 3⅓ герц и средней мощности 44 ватта. В новом соглашении компании описали цели следующего этапа модернизации: они должны в два раза повысить моментальную мощность с сохранением длительности импульса в районе 30 фемтосекунд и частотой повторения не реже 10 Гц.

«По условиям соглашения, LLNL предоставит ELI-Beamlines экспертную поддержку, анализ и планирование, а также специальное оборудование и запасные части для надёжного наращивания производительности и эксплуатации L3-HAPLS на полных рабочих параметрах. ELI-Beamlines предоставит обученный персонал и специалистов для проведения испытаний, экспериментов и настройки оборудования, необходимого для наращивания производительности», — говорится в пресс-релизе LLNL.

Extreme Light Infrastructure (ELI) - tвропейский проект, который предполагает создание самого мощного в мире лазера с мгновенной мощностью каждого импульса в 100 петаватт. Создание систем ведётся на трёх площадках: в Румынии, Венгрии и Чешской Республике. В Чехии местная компания ELI-Beamlines сотрудничает с учёными из США.

Такая мощность современных лазеров необходима науке как инструмент для развития фундаментальных физических наук. Они позволяют проводить эксперименты с быстротекущими процессами в областях классической физики, химии, квантовой механики и в других. Энергии в каждом импульсе лазера таковы, что они потенциально способны синтезировать неизвестную до сегодняшнего дня материю. Также лазеры дают надежду на запуск управляемой термоядерной реакции синтеза.

На сегодняшний день, в разработке мощных лазерных систем лидируют китайские учёные. В прошлом году Шанхайский институт оптики и точной механики раскачал свою лазерную систему выше 10 петаватт. Вслед за китайскими исследователями идут исследователи из Республики Корея, которые приблизились к мощности около 5 петаватт. В России самый мощный лазер в импульсе выдает до 1,5 петават. Установка собрана в Институте прикладной физики РАН.