В Беркли побили рекорд лазерного ускорения электронов

Сотрудники Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли опубликовали статью, в которой сообщают об установлени нового рекорда по энергии электронов, ускоренных лазерным излучением в плазме. Теперь он составляет 4,2 ГэВ. Предыдущий наивысший результат принадлежал корейцам, которые в прошлом году получили электроны с энергией 3 ГэВ.

Спектр (горизотальная ось) и расходимость (вертикальная ось) электронного пучка, измеренные в эксперименте.
Спектр (горизотальная ось) и расходимость (вертикальная ось) электронного пучка, измеренные в эксперименте.

Для ускорения американцы использовали схему с тонким капилляром, который необходим для компенсации дифракционной расходимости лазерного пучка — главного ограничивающего фактора эффективного ускорения. При этом работать с капиллярами довольно тяжело, требуется хорошее качество лазерного пучка — чтобы в волноводе бежала только одна мода и не мешала дисперсия.

Схема эксперимента (распространение импульса идёт справа налево).
Схема эксперимента (распространение импульса идёт справа налево).

Эксперимент особо интересен тем, что в нём впервые использован лазер BELLA — первый петаваттный лазер, изготовленный коммерческой фирмой (Thales, про которую я тоже как-то писал) на заказ.

P. S. Так получилось, что сегодня я обедал с Жераром Муру, человеком, который изобрёл технику CPA, на которой работают все современные лазеры сверхвысокой пиковой мощности, в том числе, естественно, и BELLA. Он рассказал, что когда он только придумал CPA (это был 1985 год), в Рочестерском университете, где он тогда работал, был собран семинар, на котором люди обсуждали, что можно получить с лазерным излучением интенсивностью 1023 Вт/см2 (это то, что можно достичь с петаваттным лазером при масимально возможной фокусировке). Вывод был неутешительным — ничего интересного. Занимательно, что идея лазерного ускорения электронов уже была к тому времени предложена Тосико Тадзимой (работа 1979 года). Но она была известна только среди физиков-ускорителей. А ускорители в свою очередь понятия не имели о последних достижениях лазерной техники. Как рассказал Муру, свести его и Тадзиму вместе удалось только одному парню из Naval Research Laboratory, который имел представление и о лазерах, и об ускорителях. Имя его, правда, в современном лазерно-ускорительном коммьюнити практически неизвестно. Вот такая байка.


Эта статья была изначально опубликована в моём блоге в ЖЖ.

comments powered by Disqus