সম্প্রতি, রাশিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেসের ইনস্টিটিউট অফ অ্যাপ্লাইড ফিজিক্সের এক্সটোওয়াট সেন্টার ফর এক্সট্রিম লাইট স্টাডি (এক্সসেলস) প্রবর্তন করেছে, যা চূড়ান্ত ভিত্তিতে বৃহত বৈজ্ঞানিক ডিভাইসের জন্য একটি গবেষণা প্রোগ্রামউচ্চ শক্তি লেজার। প্রকল্পটিতে একটি খুব নির্মাণ অন্তর্ভুক্তউচ্চ শক্তি লেজারঅপটিক্যাল প্যারামেট্রিক চিপড ডাল পরিবর্ধন প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে বৃহত অ্যাপারচার পটাসিয়াম ডাইডিউটারিয়াম ফসফেট (ডি কেডিপি, রাসায়নিক সূত্র কেডি 2 পিও 4) স্ফটিকগুলিতে, 600 পিডাব্লু পিক পাওয়ার ডালের প্রত্যাশিত মোট আউটপুট সহ। এই কাজটি এক্সসিএলএস প্রকল্প এবং এর লেজার সিস্টেমগুলি সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ বিশদ এবং গবেষণার ফলাফল সরবরাহ করে, অ্যাপ্লিকেশনগুলি এবং অতি-শক্তিশালী হালকা ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কিত সম্ভাব্য প্রভাবগুলি বর্ণনা করে।
এক্সসেলস প্রোগ্রামটি ২০১১ সালে একটি শীর্ষ শক্তি অর্জনের প্রাথমিক লক্ষ্য নিয়ে প্রস্তাব করা হয়েছিললেজার200 পিডব্লিউ এর পালস আউটপুট, যা বর্তমানে 600 পিডাব্লুতে আপগ্রেড করা হয়েছে। এটিলেজার সিস্টেমতিনটি মূল প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে:
(1) অপটিক্যাল প্যারামেট্রিক চিপড পালস পরিবর্ধন (ওপিসিপিএ) প্রযুক্তি traditional তিহ্যবাহী চিপড পালস পরিবর্ধনের (চিপড পালস পরিবর্ধন, ওপিসিপিএ) এর পরিবর্তে ব্যবহৃত হয়। সিপিএ) প্রযুক্তি;
(২) DKDP কে লাভের মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করে, আল্ট্রা ওয়াইডব্যান্ড ফেজ ম্যাচিং 910 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছাকাছি উপলব্ধি করা হয়;
(3) হাজার হাজার জোলের ডাল শক্তি সহ একটি বৃহত অ্যাপারচার নিউওডিয়ামিয়াম গ্লাস লেজার একটি প্যারামেট্রিক পরিবর্ধক পাম্প করতে ব্যবহৃত হয়।
আল্ট্রা-ওয়াইডব্যান্ড ফেজ ম্যাচিংটি অনেকগুলি স্ফটিকগুলিতে ব্যাপকভাবে পাওয়া যায় এবং এটি ওপিসিপিএ ফেমটোসেকেন্ড লেজারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ডি কেডিপি স্ফটিকগুলি ব্যবহার করা হয় কারণ এগুলি অনুশীলনে পাওয়া একমাত্র উপাদান যা অ্যাপারচারের কয়েক সেন্টিমিটার পর্যন্ত জন্মাতে পারে এবং একই সাথে মাল্টি-পিডাব্লু পাওয়ারের প্রশস্তকরণকে সমর্থন করার জন্য গ্রহণযোগ্য অপটিক্যাল গুণাবলী রয়েছেলেজার। এটি পাওয়া যায় যে যখন ডি কেডিপি স্ফটিকটি এনডি গ্লাস লেজারের ডাবল ফ্রিকোয়েন্সি লাইট দ্বারা পাম্প করা হয়, যদি প্রশস্ত পালসের ক্যারিয়ার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 910 এনএম হয়, তবে ওয়েভ ভেক্টর মেলামেশার টেলর সম্প্রসারণের প্রথম তিনটি পদ 0 হয়।
চিত্র 1 হ'ল এক্সসেলস লেজার সিস্টেমের একটি স্কিম্যাটিক লেআউট। সামনের প্রান্তটি 910 এনএম (চিত্র 1 -এ 1.3) এর কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং 1054 এনএম ন্যানোসেকেন্ড ডালগুলি ওপিসিপিএ পাম্পড লেজারে (চিত্র 1 -এ 1.1 এবং 1.2) ইনজেকশনের কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ চিপযুক্ত ফেমটোসেকেন্ড ডাল তৈরি করেছে। সামনের প্রান্তটি এই ডালগুলির সিঙ্ক্রোনাইজেশন পাশাপাশি প্রয়োজনীয় শক্তি এবং স্প্যাটিওটেম্পোরাল পরামিতিগুলিও নিশ্চিত করে। উচ্চতর পুনরাবৃত্তির হারে (1 হার্জেড) অপারেটিং একটি মধ্যবর্তী ওপিসিপিএ কয়েক দশক জোলগুলিতে চিপযুক্ত পালসকে প্রশস্ত করে (চিত্র 1 -এ 2)। নাড়িটি বুস্টার ওপিসিপিএ দ্বারা আরও একক কিলোজুল বিমের মধ্যে প্রশস্ত করা হয়েছে এবং 12 টি অভিন্ন উপ-বিমগুলিতে বিভক্ত (চিত্র 1-এ 4)। চূড়ান্ত 12 ওপিসিপিএতে, 12 টি চিপযুক্ত হালকা ডালের প্রতিটি কিলোজোল স্তরে (চিত্র 1 -এ 5) প্রশস্ত করা হয় এবং তারপরে 12 টি সংকোচনের গ্র্যাচিংস (চিত্র 1 -এ 6 এর জিসি) দ্বারা সংকুচিত হয়। অ্যাকোস্টো-অপটিক প্রোগ্রামেবল বিচ্ছুরণ ফিল্টারটি সামনের প্রান্তে গ্রুপের বেগ বিচ্ছুরণ এবং উচ্চ ক্রমের বিচ্ছুরণকে যথাযথভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়, যাতে ক্ষুদ্রতম সম্ভাব্য নাড়ির প্রস্থটি পাওয়া যায়। পালস স্পেকট্রামের প্রায় দ্বাদশ-ক্রমের সুপারগাউসের আকার রয়েছে এবং সর্বাধিক মানের 1% এ বর্ণালী ব্যান্ডউইথ 150 এনএম, ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম সীমাবদ্ধতার পালস প্রস্থের সাথে 17 এফএসের সাথে সম্পর্কিত। অসম্পূর্ণ বিচ্ছুরণ ক্ষতিপূরণ এবং প্যারামেট্রিক পরিবর্ধকগুলিতে ননলাইনার ফেজ ক্ষতিপূরণের অসুবিধা বিবেচনা করে, প্রত্যাশিত নাড়ির প্রস্থটি 20 এফএস।
এক্সসেলস লেজার দুটি 8-চ্যানেল ইউএফএল -2 এম নিউওডিমিয়াম গ্লাস লেজার ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিং মডিউলগুলি (চিত্র 1-এ 3) নিয়োগ করবে, যার মধ্যে 13 টি চ্যানেল বুস্টার ওপিসিপিএ এবং 12 ফাইনাল ওপিসিপিএ পাম্প করতে ব্যবহৃত হবে। বাকি তিনটি চ্যানেল স্বাধীন ন্যানোসেকেন্ড কিলোজুল স্পন্দিত হিসাবে ব্যবহৃত হবেলেজার উত্সঅন্যান্য পরীক্ষা -নিরীক্ষার জন্য। ডি কেডিপি স্ফটিকগুলির অপটিক্যাল ব্রেকডাউন প্রান্তিকের দ্বারা সীমাবদ্ধ, পাম্পড ডালটির বিকিরণ তীব্রতা প্রতিটি চ্যানেলের জন্য 1.5 গিগাওয়াট/সেমি 2 এ সেট করা হয় এবং সময়কাল 3.5 এনএস হয়।
এক্সসেলস লেজারের প্রতিটি চ্যানেল 50 পিডব্লিউ পাওয়ার সহ ডাল উত্পাদন করে। মোট 12 টি চ্যানেল মোট আউটপুট শক্তি 600 পিডব্লিউ সরবরাহ করে। মূল টার্গেট চেম্বারে, আদর্শ অবস্থার অধীনে প্রতিটি চ্যানেলের সর্বাধিক ফোকাসিং তীব্রতা 0.44 × 1025 ডাব্লু/সেমি 2 হয়, ধরে নেওয়া হয় যে এফ/1 ফোকাসিং উপাদানগুলি ফোকাস করার জন্য ব্যবহৃত হয়। যদি প্রতিটি চ্যানেলের নাড়িটি আরও পোস্ট-সংক্ষেপণ কৌশল দ্বারা আরও 2.6 FS এ সংকুচিত করা হয় তবে সংশ্লিষ্ট আউটপুট পালস শক্তি 230 পিডব্লিউতে বাড়ানো হবে, 2.0 × 1025 ডাব্লু/সেমি 2 এর আলোর তীব্রতার সাথে মিল রেখে।
বৃহত্তর আলোর তীব্রতা অর্জনের জন্য, 600 পিডব্লিউ আউটপুটে, 12 টি চ্যানেলের হালকা ডালগুলি বিপরীত ডিপোল বিকিরণের জ্যামিতিতে ফোকাস করা হবে, যেমন চিত্র 2 -এ দেখানো হয়েছে। যখন প্রতিটি চ্যানেলের নাড়ির পর্যায়টি লক না করা হয়, তখন ফোকাসের তীব্রতা 9 × 1025 ডাব্লু/সেমি 2 এ পৌঁছতে পারে। যদি প্রতিটি নাড়ির পর্বটি লক এবং সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয় তবে সুসংগত ফলাফলের আলোর তীব্রতা 3.2 × 1026 ডাব্লু/সেমি 2 এ বাড়ানো হবে। মূল টার্গেট রুম ছাড়াও, এক্সসিএলএস প্রকল্পে 10 টি পর্যন্ত ব্যবহারকারী পরীক্ষাগার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, প্রতিটি পরীক্ষার জন্য এক বা একাধিক বিম গ্রহণ করে। এই অত্যন্ত শক্তিশালী হালকা ক্ষেত্রটি ব্যবহার করে, এক্সসেলস প্রকল্পটি চারটি বিভাগে পরীক্ষা -নিরীক্ষা চালানোর পরিকল্পনা করেছে: কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডাইনামিক্স প্রক্রিয়া তীব্র লেজার ক্ষেত্রগুলিতে; কণার উত্পাদন এবং ত্বরণ; গৌণ বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের প্রজন্ম; পরীক্ষাগার অ্যাস্ট্রোফিজিক্স, উচ্চ শক্তি ঘনত্ব প্রক্রিয়া এবং ডায়াগনস্টিক গবেষণা।
ডুমুর। 2 মূল টার্গেট চেম্বারে জ্যামিতি ফোকাস করা। স্পষ্টতার জন্য, বিম 6 এর প্যারাবলিক মিররটি স্বচ্ছ হয়ে সেট করা হয়েছে, এবং ইনপুট এবং আউটপুট বিমগুলি কেবল দুটি চ্যানেল 1 এবং 7 দেখায়
চিত্র 3 পরীক্ষামূলক বিল্ডিংয়ে এক্সসেলস লেজার সিস্টেমের প্রতিটি কার্যকরী অঞ্চলের স্থানিক বিন্যাস দেখায়। বিদ্যুৎ, ভ্যাকুয়াম পাম্প, জল চিকিত্সা, পরিশোধন এবং শীতাতপনিয়ন্ত্রণ বেসমেন্টে অবস্থিত। মোট নির্মাণের ক্ষেত্রটি 24,000 এম 2 এরও বেশি। মোট বিদ্যুৎ খরচ প্রায় 7.5 মেগাওয়াট। পরীক্ষামূলক বিল্ডিংটিতে একটি অভ্যন্তরীণ ফাঁকা সামগ্রিক ফ্রেম এবং একটি বাহ্যিক বিভাগ রয়েছে, প্রতিটি দুটি ডিকোপলড ফাউন্ডেশনে নির্মিত। ভ্যাকুয়াম এবং অন্যান্য কম্পন-প্ররোচিত সিস্টেমগুলি কম্পন-বিচ্ছিন্ন ফাউন্ডেশনে ইনস্টল করা হয়, যাতে ফাউন্ডেশন এবং সাপোর্টের মাধ্যমে লেজার সিস্টেমে সংক্রমণিত ব্যাঘাতের প্রশস্ততা 1-200 হার্জেডের ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের 10-10 জি 2/হার্জেরও কম হয়ে যায়। এছাড়াও, গ্রাউন্ড এবং সরঞ্জামগুলির প্রবাহকে নিয়মিতভাবে নিরীক্ষণের জন্য লেজার হলে জিওডেসিক রেফারেন্স মার্কারগুলির একটি নেটওয়ার্ক স্থাপন করা হয়েছে।
এক্সসেল প্রকল্পের লক্ষ্য অত্যন্ত উচ্চতর পিক পাওয়ার লেজারের উপর ভিত্তি করে একটি বৃহত বৈজ্ঞানিক গবেষণা সুবিধা তৈরি করা। এক্সসেলস লেজার সিস্টেমের একটি চ্যানেল 1024 ডাব্লু/সেমি 2 এর চেয়ে কয়েকগুণ বেশি কেন্দ্রীভূত আলোর তীব্রতা সরবরাহ করতে পারে, যা পোস্ট-সংকোচনের প্রযুক্তির সাথে 1025 ডাব্লু/সেমি 2 দ্বারা আরও ছাড়িয়ে যেতে পারে। লেজার সিস্টেমের 12 টি চ্যানেল থেকে ডিপোল-ফোকাসিং ডাল দ্বারা, 1026 ডাব্লু/সেমি 2 এর কাছাকাছি একটি তীব্রতা পোস্ট-সংক্ষেপণ এবং ফেজ লকিং ছাড়াই অর্জন করা যেতে পারে। যদি চ্যানেলগুলির মধ্যে ফেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন লক হয়ে যায় তবে আলোর তীব্রতা কয়েকগুণ বেশি হবে। এই রেকর্ড-ব্রেকিং পালসের তীব্রতা এবং মাল্টি-চ্যানেল বিম লেআউটটি ব্যবহার করে, ভবিষ্যতের এক্সসেলস সুবিধাটি অত্যন্ত উচ্চ তীব্রতা, জটিল হালকা ক্ষেত্র বিতরণ এবং মাল্টি-চ্যানেল লেজার বিম এবং মাধ্যমিক বিকিরণ ব্যবহার করে ইন্টারঅ্যাকশনগুলি নির্ণয় করতে সক্ষম হবে। এটি সুপার-শক্তিশালী বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্র পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি অনন্য ভূমিকা পালন করবে।
পোস্ট সময়: মার্চ -26-2024