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建造用于ELI-ALPS的新型15TW激光器-创新的TW级系统实现方法前景无限,大有可为


2020年12月18日  新闻来源:Ekspla  阅读次数: 13   
  

         1125日,EksplaLight Conversion公司和ELI-ALPS(极端光基础设施阿秒光脉冲源)财团三方,在以前合作基础上,续签了一项研发合同,来建造一个名为SYLOS3的新激光系统,用于ELI-ALPS



      新系统造价预计将达约六百万欧元。系统将具有商用装置中前所未有的特别参数。在1 KHz重复频率下,峰值功率大于15 TW,脉冲持续时间小于8飞秒。与已经安装在ELI-ALPS上的SYLOS2A系统(4.5 TW6.3 fs1 kHz)相比,新系统的峰值和平均功率将提高3倍以上。

        “ELI-ALPS SYLOS3激光系统计划通过气体和表面高次谐波的产生以及电子加速来产生相干的X射线辐射,以服务于各种实验ELI-ALPS 激光源部负责人亚当·鲍尔索森说,”众多应用之一是为阿秒计量学产生隔离的阿秒脉冲。SYLOS激光器上运行的光束线是为用户操作而设计的,要求高稳定性和高正常运行时间。在设计和开发SYLOS3系统时,这些考量是头等大事。

       由于可提供超大的XUV / X射线能量,该系统为非线性XUVX射线科学,4D成像以及工业,生物和医学应用开辟了道路。

         ELI-ALPS(极端光基础设施阿秒光脉冲源)项目的主要目标是创建一个独特的欧洲研究中心,为国际研究界提供出色的激光脉冲和辅助光源。塞格德Szeged设施将在以1 kHz脉冲重复频率产生世界上强度最高的激光脉冲的机构中脱颖而出。


 

        EKSPLA首席执行官Kestutis Jasiūnas表示:与市场上其单发或低频方式运行的TW 级系统不同,SYLOS3将以1 KHz 的重复频率运行。这种创新的方法将使研究人员能够收集更多的数据,并将实验提高到一个新的水平。有了这些工具,研究人员也将能够从基础知识进入应用科学实验领域,并开发有前途的未来技术,例如基于激光的粒子加速器。

        SYLOS3 激光系统将基于OPCPA(光学参量啁啾脉冲放大)技术。目前,在维尔纽斯大学诞生的OPCPA技术,是产生高强度辐射的领先方法,因为它在泵浦效率,对比度,带宽以及产生辐射过程的可控程度方面,与传统的飞秒技术(基于Ti: Sapphire 激光的飞秒技术)相比,已经成为主流。尽管复杂,但系统将确保出色的稳定性” –Light Conversion公司首席执行官 Martynas Barkauskas 补充说–“ SYLOS3 将以 250 mrad CEP稳定性和能量稳定性 ≤1的性能指标,提供约120 mJ单脉冲能量的 脉冲。

 


        与以前构建的系统相比,峰值功率增加了三倍,意味着复杂性增加了三倍以上。工程师将面临许多挑战。散热,水/电消耗,人身安全系统,空间和重量限制以及多通道组合只是其中的少数。

        即使系统的骨干是可靠的,经过行业测试的技术,为了确保可靠性,系统也将从头开始设计和构建。所有制造将在立陶宛维尔纽斯进行。计划在2022年底交付和安装。

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