Редактор «Гиктаймс»
873,6
рейтинг
25 июня 2013 в 02:37

В Румынии началось строительство самого мощного в мире лазера



14 июня 2013 года в городе Магуреле возле Бухареста началось строительство научно-исследовательского центра Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics (ELI-NP), который должен вступить в строй в 2017 году. Это один из трёх центров европейского инфраструктурного мегапроекта ELI (Extreme Light Infrastructure), в рамках которого будут построены лазерные установки на максимально достижимом уровне мощности.

Другие части проекта ELI-Beamlines и ELI-Attosecond построят, соответственно, в Чехии и Венгрии.

Главным научным инструментом в румынском центре ELI-NP станет лазерная установка из двух лазеров типа Apollon по 10 петаватт каждый, на титан-сапфировых кристаллах. За счёт использования метода усиления чирпованных импульсов (CPA, Chirped pulse amplifi cation) установка должна показать интенсивность лазерного импульса до 1024 Вт/см2 и электрическое поле до 1015 В/м. Лазерный пучок фокусируется в пятно диаметром в несколько длин волны. Сверхвысокая пиковая мощность достигается за счёт концентрации относительно небольшой энергии (несколько килоджоулей) в сверхкоротких временных интервалах (около 15 фемтосекунд).

Масштабы интенсивности и напряжённости электромагнитного поля

Из презентации «Экстремальные световые поля», Александр Михайлович Сергеев, Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород

Работа в сверхкоротких временных интервалах открывает принципиально новые возможности для науки. Например, рентгеновские пучки высокой яркости на таких временных интервалах позволят получать четырёхмерные изображения с субатомным разрешением, т.е. фиксировать динамические изменения микроскопической структуры вещества с пикометровым разрешением в пространстве и аттосекундным разрешением во времени (source).



Румынскую установку будут использовать в экспериментах по ядерной физике, поскольку она способна работать как источник жёстких фотонов и заряженных частиц высоких энергий с недостижимыми ранее характеристиками. В рамках инфраструктуры ELI будут организованы эксперименты в новых областях науки — релятивистской оптике и релятивистской микроэлектронике. Лазеры помогут исследовать фундаментальные эффекты нелинейной квантовой электродинамики и общей теории относительности.

Подробнее об экспериментах в области ядерной физики на установке ELI-NP см. брошюру, подготовленную рабочей группой ELI-NP, а также презентацию А.М.Сергеева, начиная со стр. 38.

Стоимость научно-исследовательского центра ELI-NP составляет 356,2 млн евро, из которых 83% финансирует Евросоюз, а 17% — Румыния. В целом, проект ELI объединяет более 40 научных коллективов из 13-ти стран Евросоюза и России.
Анатолий Ализар @alizar
карма
682,6
рейтинг 873,6
Редактор «Гиктаймс»
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (52)

  • +17
    Черную дыру на LHC не получили, решили просто просверлить прожечь планету?
    • –2
      даже в сарказме как-то коробит слышать про связь lhc и коллапсирование в черную дыры
      • +2
        Меня тоже. Наш физик-теоретик Игорь Иванов, помню, провёл много времени в спорах в Википедии доказывая, что ни к чему в статье про БАК иметь раздел о страшилках больше по размеру, чем об устройстве.

        Хочется пожелать успеха румынским учёным, заявленные цели выглядят очень многообещающими. Последняя фраза " 40 научных коллективов из 13-ти стран Евросоюза и России. " как бы намекает, что туда на стажировку будут отправлены и русские студенты, что очень даже неплохо.
        • 0
          Там не просто студенты. Один из двух координаторов проекта ELI — упомянутый в топике Александр Сергеев.
  • –6
    Это чтобы наши ракеты сбивать?
    • +3
      Судя по написанному, вряд ли. Пиковая мощность за 15 фемтосекунд вряд ли способна что-то поджечь — слишком мало времени. Это как PMPO в динамиках, когда на устройстве с максимум пятиваттными динамиками пишут 200 ватт.
  • –11
    Огромный лаааазер
  • +6
    Такие мощные и коротко импульсные лазеры, очень часто используются для управления внутренней динамикой молекул. Например в HF (фтороводород) атомы колеблются примерно с таким периодом ~ 15 фс. С промышленной т.з. такие лазеры уже нашли применение в производстве лекарств, — при правильно подобранном импульсе выход полезных лекарственных соединений при синтезе может быть увеличен с 5% до 80% процентов.
  • 0
    «на максимально достижимом уровне мощности» — максимально достижимым кем и достижимом чего?
    • +1
      … достижимом человечеством. Как достичь большей плотности энергии, человечество пока не придумало.
  • –13
    Его же там вмиг разворуют.
    • +9
      Там нет лошадей. Так что, не разворуют.
      • +8
        Весной мы съездили с командой в Румынию на соренования робототехники. Ребята поехали раньше, устройство везли с собой в коробке. Пока ждали такси, коробку поставили на скамейку. Когда загрузились в такси, оказалось, что коробки нет.
        Когда мы рассказали организаторам о том, что у нас украли устройтсво, они еле сдерживая смех ответиили:
        «Bine ati venit in Romania ))», что означает «Добро пожаловать в Румынию ))».
  • –14
    That's no moon.
  • –14
    Графа Дракулу пытать таким самое то будет.
    • –11
      Как в лужу полную матрешек пукнул, испугавшись медведя. Напившись водки из балалайки. Занюхав шапкой ушанкой.
      • +2
        Что, опять я забыл пометить «сарказм»?)
        Человека выше заминусовали за то, что ты совсем не крут, если все, что ты можешь сказать о стране, это «Румыния — Дракула», «Германия — пиво», «Иран — Бомба», «Украина — сало». Но, вот когда я попытался высмеять подобные клише на примере России, то тут низзя, тут патриотизмъ!
        Ну, хоть немного самокритики, господа!)
  • –10
    еще один шаг к Звезде смерти :)
  • +56
    Количество идиотских комментариев в топике просто зашкаливает.
  • +2
    «Смонтировали. По расчетам, выделяемая установкой мощность перекрывается с двойным запасом. Попробуем написать на Луне что-то обидное. » (с)
  • +3
    Я правильно понял, что данная лазерная установка позволяет получать жесткое рентгеновское излучение сверхкоротких волн? И с соответствующей возможностью фокусировки на субангстремных единицах? Потому что это круто, но разве Ti-сапфир может выдавать такие длины волн?
    • +3
      Сапфировый лазер у них на 800 нм. www.eli-np.ro/documents/ELI-NP-WhiteBook.pdf стр 11

      А гамму они получают за счет взаимодействия лазерного и электронного пучка (там же, стр 5):

      1. A very high intensity laser beam, where two 10 PW Apollon-type lasers are coherently added to
      the high intensity of 10^23 − 10^24W/cm^2 or electrical fields of 2 · 10^15V/m.
      2. A very intense, brilliant, very low bandwidth, high-energy γ beam, which is obtained by incoherent Compton back scattering of a laser light on a very brilliant, intense, classical electron beam.
      • +2
        Эффект Комптона подразумевает рассеяние энергии, вследствие чего вторичный квант имеет меньшую частоту, а следовательно — большую длину волны. Из 800 нм не получишь 0,5 нм.
        Я, увы, просто сейчас не могу уделить достаточно времени статье (да 100+ страниц не вдохновляют), поэтому вопросы и возникают.
        • +2
          У них обратный эффект Комптона (по википедии: «увеличение частоты света, претерпевающего рассеяние на релятивистских электронах, имеющих энергию выше, чем энергия фотонов. То есть в процессе такого взаимодействия происходит передача энергии от электрона фотону.») — Inverse Compton scattering («Some synchrotron radiation facilities scatter laser light off the stored electron beam. This Compton backscattering produces high energy photons in the MeV to GeV range[6] subsequently used for nuclear physics experiments.»)

          Краткое описание механизма:
          tempest.das.ucdavis.edu/eclandah/compton.html — brief tutorial on Compton Scattering, and how we use it to produce x-rays.

          using an electron beam with an energy of 5 MeV (or five million electron volts) in head-on collision with a near-infrared laser of 800 nm (or a photon energy of 1.55 eV) the Compton backscattered radiation has an energy of 600 eV, which is in the soft x-ray region.
  • –9
    Капец Дракуле.
  • 0
    И всё же безотносительно к теориям заговора и шикарному юмору комментаторов любопытно, чем же обусловлено размещение 3х подобных установок в странах Восточной Европы…
    • –3
      Может быть там тяжелее откатывать и распиливать?
    • +3
      Я думаю тем что Румыния в евросоюзе, но при этом дешевизна рабочей силы как в Китае.
      Дешовая територия и рабочая сила, а так же сравнительно неплохая материальная база, вообщем толковый подход к данному вопросу со стороны Евросоюза явно мне нравится.
      Так же за счет этого можно будет поднять и экономику самой страны в будущем.
      • 0
        Я бы не сказала что в Румыний народ работать хочет, там каждый второй только и думает о том как бы по веселится, а также не зря в этой стране очень высокий уровень краж, и грабеж, все живут на этом.+ работать дешево там никто не соберется, всем нужны деньги. А экономика страны никогда не поднимется, ибо расстрелять парламент :)
        • 0
          Я эту мысль выше выразил очень лаконично, и меня заминусовали.
        • 0
          Вы совсем не правы, в Украине тогда все еще хуже, нас даже в ЕС не берут.
          В Румынии есть проблемы, но по всей видимости и судя по последним данным то уровень жизни там растет как и ВВП государства.

          там каждый второй только и думает о том как бы по веселится


          ну да, а вы еще знаете страну где этого нету? И это нормально, я живу в Испании сейчас, тут вообще все веселятся круглосуточно, и бухают в обед кто по младше вино, кто по солидней коньяк в барах, еще и спят после обеда.

          Но это никак не мешает развиватся стране и народу.

          • 0
            Тогда давай оценим народы по другим фактам, почему-то в Европе предпочтут лучше взять Испанца (и не только) на работу а не Румына (проверенно), может сама страна пригодна для развиться но люди еще не воспитанные до такого, тут играет роль и сам менталитет. Я была в Румыний, я видела земли, там такие длиннющие поля, и никто обрабатывать не хочет, и в селах, маленьких городах у людей есть огороды они все в траве как в засаде. Работа кипит только в городах, и всё равно не хватка рабочих.
            • 0
              Взяли вот буквально 3 месяца назад румынку в компанию, потому что дешевле испанцев и спать не хочет после обеда и не ноет по поводу соблюдения всех празников и фиест, а работает и все.
    • 0
      В рамках пускания пыли в глаза программами подержки экономики бедных стран ЕС.
  • +1
    Скажите, что такое неустойчивость вакуума? (на второй картинке)
    • +1
      Это энергия «фазового перехода вакуума». Странно, но вакуум может как бы «плавиться», «кипеть». Таковая ситуация предполагается в инфляционной модели вселенной: в какой-то момент, когда энергия вакуума была как раз такой, как написанная на картинке, вакуум остыл и «замёрз». В результате этого пространство резко раздалось вширь.

      Так объясняется тот факт, что теперь вселенная больше, чем если бы она расширялась плавно, и между удалёнными точками может не быть причинно-следственной связи.
      • –1
        Выходит, если сделать лазер выдающий импульс с интенсивностью более 10^30 Вт/см2 можно будет заново «вскипятить» вакуум? А к чему это может привести?
        • 0
          Ни к чему. Вы «вскипятите» ничтожный объём, который тут же обратно «остынет», выстрелив частицами общей энергией как была у импульса.
  • –2
    Это они вместо ПРО строят)
  • 0
    Блин, петаватты, аттосекунды, пикометры… Как люди вообще умудряются работать с величинами… в которых такие приставки!
    • +1
      … одновременно :)
  • 0
    Любопытно, в еврозоне кризис и рецессия, Греции, Италии и Кипру денег зажали, а на науку нашлось. С другой стороны, стоимость относительно невелика, экономику такими суммами не спасти.
    • +3
      Ну, к примеру, бюджет на БАК составил 6 млрд. долларов. Это всего лишь 4 стадиона Зенита.
      А на Сочи сейчас смета составляет примерно 50 млрд. $
      С учетом того, что этот лазер поскромнее БАКа, и что там несколько инвесторов — практически за гроши построят )
    • +3
      От экономических «кризисов» еще никто не переезжал с верхов на задворки цивилизации, а без фундаментальной науки страна деградирует до задворок лет за 30(срок — суждение оценочное, оценивающее нахождение применимости фундаментальных открытий в повседневной жизни).
      Поэтому те, кто хочет развиваться находят деньги на науку вне зависимости от кризисов и других сиюминутных неприятностей.
  • +8
    image
  • 0
    Ничего супер запредельного. Энергия импульса около десятка гигаджоулей. Гораздо меньше энергии взрыва атомной бомбы в Хиросиме. Но такое сочетание мощности и длительности импульса интересно для изучения сверхбыстрых процессов в квантовых объектах.
    • +2
      Энергия в импульсе несколько килоджоулей, даже в самой статье написано. Вы действительно считаете, что в данной установке нет ничего необычного? Где еще плотность мощности в 10^24 Вт/см^2 существует на нашей планете?
      • +1
        Ну не насколько необычные, как большинство здесь думают. В природе, конечно, такие плотности найти тяжело, но сама установка не является чем-то принципиально новым. Если вам нравятся такие большие цифры, то можно взять книгу Wegener M. «Extreme nonlinear optics», аж 2004 года издания, и на странице 1 увидеть цифру 10^22 Вт/см^2.

        С энергией я промахнулся — неправильно оценил поперечное сечение пучка.
      • +2
        Подобные новости можно публиковать хоть каждый месяц, начиная с начала 2000х. У большинства солидных университетов есть генератор ультракоротких импульсов и обязательно у кого-то в какой-то момент будет рекорд по мощности. Настоящая научная проблема заключается в уменьшении длительности импульса.
  • 0
    Интересно, какую максимальную частоту следования таких импульсов в эшелоне можно получить? Можно ли генерировать их несколько с определенной задержкой на одном и том же агрегате без потери мощности?
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    А почему эту штуку называют лазером? Что у нее есть от лазера — монохроматичность, когерентность, паралельность пучка?

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.