Променем по металу: в Чехії створено лазер-рекордсмен
Британські та чеські фахівці і розробники заявили про створення найпотужнішого в світі лазера. Пристрій HiLASE, зібране в лабораторії в передмісті Праги, потенційно принесе користь в різних галузях промисловості і, ймовірно, допоможе відкрити нові перспективи наукової діяльності. RT розбирався, чим примітний апарат вагою 20 тонн, розробка якого обійшлася в $ 48 млн.
Малий, та молодецький
Британсько-чеський гурт розробників заявила про створення найпотужнішого лазера в світі. Установка, що отримала назву «Бівой» (Bivoj; по імені героя чеського фольклору), здатна видавати випромінювання потужністю 1000 Ватт. За заявою творців пристрою, це в десять разів більше, ніж може видати будь-який інший лазер в світі. Спорудження апарату, вага якого становить 20 тонн, обійшлося в $ 48 млн.
Варто зазначити, що потужність імпульсу, якої вдалося досягти на сьогоднішній момент вченим, вже досягла 2 петаватт (1 ПВт - це квадрильйон (10 в 15-го ступеня) ват). Мова йде про лазері в Осаці, створеному японськими вченими. У техаському Остіні є ще один петаваттний лазер - він видає 1 ПВт за раз. Закономірним є питання, що дозволило групі розробників говорити про новий світовий рекорд.
Справа в тому, що імпульсні лазери, до яких в тому числі відноситься і чеський рекордсмен, певний час накопичують енергію, після чого видають імпульс. Японському і американському лазеру необхідний досить тривалий період для накопичення потрібної кількості енергії.
Як пояснив RT співробітник Інституту прикладної фізики РАН і автор науково-популярного блогу physh.ru Артем Коржіманов, петаваттние лазери концентрують відносно невелику енергію в дуже маленький проміжок часу. «Їх можна уявити собі як удар молотком. Цей суперпотужний удар вони можуть здійснювати рідко, раз на годину або два. Через це з ними незручно працювати: він вистрілив, а далі доводиться чекати. Це система, яка функціонує на межі можливостей. У певному сенсі у них низький ККД, при цьому виділяється дуже багато тепла. Весь лазер, його оптичні елементи сильно нагріваються. Крім того, наступного імпульс піде трохи інакше, оскільки нагріті елементи як би спотворюються. Тобто для отримання нового імпульсу потрібно чекати, поки пристрій не охолоне », - зазначив фахівець. При цьому як такої середньої потужності у лазерів в Осаці і Остіні немає.
За словами глави проекту HiLASE Томаса Моцека, розроблений британцями і чехами лазер відрізняється якраз рекордної середньою потужністю. Вона визначається частотою повторення імпульсів і енергією.
«Насправді це складні системи, що складаються з декількох лазерів: спочатку задає лазер, а потім вже його випромінюванняперетвориться в суперпотужні петаваттние імпульси, - розповів Артем Коржіманов. - Судячи з усього, у чехів вийшло створити систему з дуже високою частотою. Їм вдалося зробити так, щоб імпульси йшли не раз в хвилину, а раз десять в секунду ».
намічається переворот
Пристрій, зібране в Чехії, відноситься до так званих твердотілим лазерам з діодним накачуванням - на подібних працюють деякі лазерні указки. Згідно із заявою вчених, він демонстрував середню потужність в 1000 Вт безперервно протягом години. Інформації про потужності окремого імпульсу від розробників поки не надходило.
«У Резерфордовского лабораторії (при якій знаходиться британський центр CLF, який брав участь у створенні лазера. - RT) в Англії є два потужних лазера, Vulcan і Astra Gemini. Потужність імпульсу лазера Vulcan - близько 1 ПВт. Можливо, вони націлені на цей показник. Мені здається, що поки вони не зістикувався цей лазер з потужним петаваттним і зробили тільки задану частину, щоб вона видавала, скажімо, десять пострілів в секунду, отримуючи 100 джоулів (енергії. - RT) в секунду, це отримуєте $ 1000 Дж в секунду і 1000 пн. А далі кожен з цих імпульсів повинен видавати свій петаватт, але цього поки що не зроблено », - припустив Коржіманов.
Як повідомив глава CLF Джон Коллиер, важливий не стільки сам результат, скільки технологія, яку розробили для його отримання. За його словами, вона «переверне застосування лазерів високої енергії, високих потужностей».
Поки ж лазеру належить щонайменше місяць додаткових експериментальних перевірок. За словами Моцека, перш ніж запропонувати свій винахід для застосування в утилітарних цілях промисловості, розробники повинні оцінити технічні можливості використання лазера для вирішення практичних завдань.
Також по темі
Рукотворне сонце: Японський вчений пояснив мету створення найпотужнішого на Землі лазера
Найпотужніший на Землі лазер, створений японськими вченими, «стріляє» імпульсами в одну трильйонну секунди, але видає пучок перш ...
Плани з будівництва такого лазера в Чехії з'явилися ще в 2011 році. Британський центр CLF займався розвитком необхідної технології останні 40 років. Експериментальному результату, про який вчені повідомили за підсумками минулого ще в грудні випробування, що завершив кілька років активної роботи, тільки треба буде пройти експертну перевірку. Офіційний звіт дослідники і розробники до кінця січня представлять на прес-конференції, присвяченої проекту. Всерйоз про технології можна буде говорити тільки тоді, коли інші незалежні дослідницькі групи зможуть повторити отриманий результат.
Лазери вже активно застосовують в різних галузях, від медицини до ракетобудування. Незважаючи на необхідність додаткових досліджень потенціалу нового лазера HiLASE, розробники вже розраховують знайти комерційне застосування своєму апарату, до того ж досить скоро - у другій половині 2017 року. Так, лазер може стати в нагоді для обробки металевих поверхонь, мікрообробки матеріалів і у виробництві напівпровідників. Крім того, фахівці мають намір з'ясувати, як новий лазер вийде використовувати в науково-дослідній роботі.