Berkeley lāzera ugunsgrēki pulsē simtiem reižu jaudīgākas nekā visas pasaules kombinētās elektriskās iekārtas - The-Zinātnes - 2020

Saturs:

Anonim

Mirgo, un jūs to nepamanīsiet. Nedrīkst mirgot, un jūs to arī nepalaidīsiet.

Iedomājieties ierīci, kas spēj nodrošināt lielāku jaudu nekā visas pasaules elektrostacijas. Bet tas nav labums nākamajai James Bond filmai. Jauns lāzers Lawrence Berkeley National Laboratory tika nodots caur tās tempiem 20. jūlijā, nodrošinot impulsus ar jaudu vienu reizi sekundē. Petawatt ir 1015 vati jeb 1 000 000 000 000 000 vati - aptuveni 400 reižu vairāk nekā visu pasaules elektrostaciju kopējais momentānais izlaidums.

Kā tas ir iespējams? Nu, Berkeley Lab lāzera paātrinātāja (BELLA) impulsi ir ārkārtīgi spēcīgi un ļoti īsi. Katrs petawatt pārsprāgt ilgst tikai 40 femtosekundes jeb 0,00000000000004 sekundes. Tā kā tas rada tikai vienu īsu impulsu sekundē, lāzera vidējā jauda ir tikai aptuveni 40 vati - tāds pats kā kvēlspuldze lasīšanas lampā.

BELLA lāzers nav pirmais, kas iepako tik daudz jaudas - lāzers Lawrence Livermore National Laboratory, tikai stundas brauciena attālumā no Berkelejas, 1990. gados sasniedza 1,25 vatu. Teksasas Universitāte Austinā ir sava augstas jaudas lāzers, kas 2008. gadā sasniedza 1,1-petawatt atzīmi. Bet Berkeley lāzers ir pirmais, kas ar šādu frekvenci piegādā petawatt impulsus, laboratorija saka. Pilna jauda, ​​salīdzinājumam, Texas Petawatt lāzers var aizdegt vienu kadru stundā.

Imitēts lāzera paātrinošo elektronu attēls plazmā. Kredīts: Cameron Geddes, LOASIS programma Nacionālajā enerģētikas pētniecības zinātniskajā skaitļošanas centrā, NERSC

Enerģētikas departaments plāno izmantot jaudīgo lāzeru, lai vadītu ļoti kompaktu daļiņu paātrinātāju, izmantojot procesu, ko sauc par lāzera wakefield paātrinājumu, palielinot elektronus ar augstu enerģiju izmantošanai kolektoros vai attēlveidošanas vai medicīnas lietojumos. Elektronu sijas jau tiek izmantotas, lai radītu spilgtus rentgena starus ātrdarbīgai attēlošanai. Spēcīgs lāzera impulss var jonizēt gāzes atomus, atdalot elektronus no protoniem, lai iegūtu plazmu. Un lāzera cirsts viļņi plazmā zilā attēlā pa labi slaucīt elektronus zaļa , paātrinot tos ārā pie gandrīz gaismas ātruma.

BELLA režisors Wim Leemans saka, ka projekta pirmie eksperimenti centīsies paātrināt elektronu sijas uz 10 miljardu elektronu (vai 10 GeV) enerģijām, lāzeru caur plazmas aparātu, apmēram vienu metru garu. Lāzera aparāts pats par sevi ir diezgan lielāks, aizpildot labu izmēra telpu skatiet augšējo fotoattēlu . Salīdzinājumam, nesen atjaunotais Stanfordas lineārā paātrinātāja centrs ražoja 50 GeV elektronu starus no 3,2 kilometru garuma paātrinātāja.

Izteiktie viedokļi ir autora (-u) viedokļi, un tie nav obligāti.