შეცვალეთ სუპერ ძლიერი ულტრაბგერითი ლაზერის პულსის სიჩქარე

შეცვალეთ პულსის სიჩქარესუპერ ძლიერი ულტრასორტის ლაზერი

სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერები ზოგადად მოიხსენიებენ ლაზერულ პულსიებს, რომელთაც აქვთ პულსის სიგანე ათობით და ასობით ფემტოსეკონდი, ტერავატებისა და პეტავატების მწვერვალის ძალა, ხოლო მათი ფოკუსირებული სინათლის ინტენსივობა აღემატება 1018 ვტ/სმ 2-ს. სუპერ ულტრა შორტის ლაზერს და მის წარმოქმნილ სუპერ რადიაციულ წყაროს და მაღალი ენერგიის ნაწილაკების წყაროს აქვთ ფართო სპექტრი განაცხადის მნიშვნელობის მრავალ ძირითადი კვლევის მიმართულებით, როგორიცაა მაღალი ენერგიის ფიზიკა, ნაწილაკების ფიზიკა, პლაზმური ფიზიკა, ბირთვული ფიზიკა და ასტროფიზიკა, ხოლო სამეცნიერო კვლევების შედეგების გამომუშავება შეიძლება მოემსახუროს შესაბამის მაღალტექნოლოგიურ ინდუსტრიებს, სამედიცინო ჯანმრთელობის, გარემოსდაცვითი ენერგიისა და ეროვნული თავდაცვის უსაფრთხოებას. 1985 წელს ჩირქული პულსის გამაძლიერებელი ტექნოლოგიის გამოგონებიდან, მსოფლიოს პირველი სცემეს ვატმალაზერი1996 წელს და 2017 წელს მსოფლიოს პირველი 10-ცალი Watt ლაზერის დასრულება, წარსულში სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის ყურადღება გამახვილდა, ძირითადად, "ყველაზე ინტენსიური შუქის" მისაღწევად. ბოლო წლების განმავლობაში, კვლევებმა აჩვენა, რომ სუპერ ლაზერული პულსის შენარჩუნების პირობებში, თუ სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის პულსის გადაცემის სიჩქარე შეიძლება კონტროლდეს, მან შეიძლება ორჯერ გამოიწვიოს შედეგი ნახევარი ძალისხმევით ზოგიერთ ფიზიკურ პროგრამაში, რაც მოსალოდნელია შეამციროს სუპერ ულტრა შორტის მასშტაბები.ლაზერული მოწყობილობები, მაგრამ გააუმჯობესეთ მისი ეფექტი მაღალი დონის ლაზერული ფიზიკის ექსპერიმენტებში.

პულსის ულტრაბგერითი ულტრაბგერითი ლაზერის დამახინჯება
შეზღუდული ენერგიის პირობებში მწვერვალის სიმძლავრის მისაღებად, პულსის სიგანე მცირდება 20 ~ 30 femtoseconds– ით, მომატება სიჩქარის გაზრდით. ამჟამინდელი 10-წვერიანი-ვატიანი ულტრა-მოკლე ლაზერის პულსის ენერგია დაახლოებით 300 ჟუულია, ხოლო კომპრესორის გრიპის დაბალი დაზიანების ბარიერი ხდის სხივის დიაფრაგს ზოგადად 300 მმ-ზე მეტი. პულსის სხივი, რომელსაც აქვს 20 ~ 30 femtosecond პულსის სიგანე და 300 მმ დიაფრაგმა, ადვილია ატაროთ სპატიოტემორალური დაწყვილების დამახინჯება, განსაკუთრებით პულსის ფრონტის დამახინჯება. გრაფიკი 1 (ა) გვიჩვენებს პულსის წინა და სხივის როლის დისპერსიით გამოწვეული ფაზის-დროებითი განცალკევებას, ხოლო პირველი გვიჩვენებს "სპატიო-დროებითი დახრილი" ამ უკანასკნელთან შედარებით. სხვა არის ობიექტივის სისტემის მიერ გამოწვეული უფრო რთული ”სივრცე-დროის მრუდი”. ნახ. 1 (ბ) გვიჩვენებს იდეალური პულსის წინა, მიდრეკილი პულსის წინა და მოხრილი პულსის წინა მხარეს, სამიზნეზე მსუბუქი ველის სივრცით-დროებითი დამახინჯებაზე. შედეგად, ფოკუსირებული სინათლის ინტენსივობა მნიშვნელოვნად შემცირდა, რაც ხელს შეუწყობს სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის ძლიერი საველე გამოყენებას.

ნახ. 1 (ა) პულსის წინა ნაწილისა და გრიპის შედეგად გამოწვეული პულსის ფრონტის დახრილი, და (ბ) პულსის ფრონტის დამახინჯების ეფექტი კოსმოსურ დროში შუქის ველზე სამიზნეზე

პულსის სიჩქარის კონტროლი ულტრა-ძლიერიულტრასორტის ლაზერი
დღეისათვის, თვითმფრინავის ტალღების კონუსური სუპერპოზიციის შედეგად წარმოქმნილმა სხივებმა აჩვენა განაცხადის მნიშვნელობა მაღალი ველის ლაზერული ფიზიკაში. თუ კონუსურად ზედმეტი პულსირებული სხივი აქვს ღერძიმეტრიული პულსის წინა განაწილება, მაშინ წარმოქმნილი რენტგენის ტალღის პაკეტის გეომეტრიული ცენტრის ინტენსივობა, როგორც ეს მოცემულია ნახაზში 2-ში, შეიძლება იყოს მუდმივი სუპერლუმინალური, მუდმივი სუბლუმინალური, აჩქარებული ზებუნებრივი და შენელებული სუბლუმინალური. დეფორმაციული სარკის და ფაზის ტიპის სივრცითი შუქის მოდულატორის ერთობლიობაც კი შეიძლება წარმოქმნას პულსის ფრონტის თვითნებური სივრცე-დროებითი ფორმა, შემდეგ კი წარმოქმნას თვითნებური კონტროლირებადი გადაცემის სიჩქარე. ზემოხსენებულმა ფიზიკურმა ეფექტმა და მის მოდულაციურმა ტექნოლოგიამ შეიძლება გარდაქმნას პულსის ფრონტის "დამახინჯება" პულსის ფრონტის "კონტროლში", შემდეგ კი გააცნობიეროს ულტრა ძლიერი ულტრა-მოკლე ლაზერის გადაცემის სიჩქარის მოდულირების მიზანი.

ნახ. 2 (ა) მუდმივი უფრო სწრაფად, ვიდრე მსუბუქი, (ბ) მუდმივი ქვედაკაბა, (გ) დაჩქარდა უფრო სწრაფად, ვიდრე შუქნიშანი, და (დ) დაანგრიეს სუპერპოზიციის მიერ წარმოქმნილი Superposition– ის მიერ წარმოქმნილი Superposition– ის გეომეტრიული ცენტრში

მიუხედავად იმისა, რომ პულსის წინა დამახინჯების აღმოჩენა უფრო ადრეა, ვიდრე სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერი, იგი ფართოდ იყო შეშფოთებული სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის განვითარებასთან ერთად. დიდი ხნის განმავლობაში, ეს ხელს არ უწყობს სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის ძირითადი მიზნის რეალიზაციას-ულტრა მაღალი ფოკუსირების მსუბუქი ინტენსივობა და მკვლევარები მუშაობენ პულსის წინა დამახინჯების ჩახშობის ან აღმოსაფხვრელად. დღეს, როდესაც "პულსის წინა დამახინჯება" გადაიქცა "პულსის წინა კონტროლში", მან მიაღწია სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის გადაცემის სიჩქარის რეგულირებას, რაც უზრუნველყოფს ახალ საშუალებებს და ახალ შესაძლებლობებს სუპერ ულტრა-მოკლე ლაზერის გამოყენებისთვის მაღალი დონის ლაზერულ ფიზიკაში.