Nova — сверхмощный лазер , существовавший в Ливерморской национальной лаборатории ( США ) с 1984 по 1999 годы . Основной целью его использования являлось проведение испытаний по инерциальному термоядерному синтезу (ИТС). На этом лазере в 1996 году впервые в мире была достигнута петаваттная мощность излучения . Максимальная полученная мощность в 1,5 ПВт = 1,5⋅10 ¹⁵ Вт , достигнутая в 1999 году , долгое время оставалась рекордной для всех лазерных систем , пока в 2013 году в Китае не был продемонстрирован лазер мощностью 2 ПВт . После окончания работы Nova был заменён системой NIF .

Основной блок

В качестве усиливающей среды в лазере использовалось неодимовое стекло , излучение которого конвертировалось в третью гармонику (длина волны 351 нм ). В качестве накачки использовались ксеноновые лампы . В общей сложности лазер содержал десять каналов генерации. Типичными значениями характеристик лазерных импульсов были энергия порядка 40 кДж при длительности импульса порядка 2,5 нс , что обеспечивало мощность на уровне 16 ТВт в каждой линии. Это излучение использовалось для облучения внутренних стенок хольраума, в центр которого помещалась термоядерная мишень. На стенках излучение конвертировалось в рентгеновский диапазон , которое равномерно облучало мишень, вызывая абляцию вещества с её поверхности. В результате на внутренние слои мишени оказывалось огромное давление , приводящее к сжатию и нагреву вещества, необходимым для поджигания термоядерной реакции .

Петаваттная линия

В 1992 году было предложено построить линию петаваттной мощности с целью использования её для так называемого мишени. В 1993 году под этот проект были выделены деньги. Было решено создавать гибридную схему: вначале генерация излучения происходила в титан-сапфире , а затем происходило его усиление в неодимовом стекле. Для достижения петаваттной мощности использовалась технология усиления чирпованных импульсов , которая уже позволила на тот момент достичь уровня мощности в 100 ТВт. Основной сложностью при этом было создание для компрессора. Изначально предполагалось, что для этого необходимо развитие технологии создания многослойных диэлектрических зеркал , однако экспериментаторам удалось создать металлические зеркала, обеспечившие длительность импульсов на уровне 0,5 пс . Первая серия подготовительных экспериментов с новой системой прошла в декабре 1994 года, вторая — в марте 1995 года. Окончательно система была запущена в мае 1996 года, дав на выходе лазерный импульс мощностью 1,25 ПВт . Позднее схема была немного улучшена, позволив получить рекордные 1,5 ПВт в одном пучке при энергии импульса 660 Дж и длительности 440 фс . Пучок обладал неплохим качеством и при фокусировке достигал интенсивности >7⋅10 ²⁰ Вт/см² .

См. также

• Список самых мощных лазерных установок
• Искра (лазер)

Примечания