El sistema láser de petavatios avanzado L3-HAPLS se instaló la semana pasada en el Centro de Investigación ELI Beamlines en Dolní Břežany, República Checa. L3-HAPLS:la potencia promedio más avanzada y más alta del mundo, sistema láser de petavatios bombeado por diodos:se diseñó, desarrollado y construido en solo tres años por la Dirección de NIF y Photon Science (NIF &PS) del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) y entregado a ELI Beamlines en junio de 2017.

Desde finales de septiembre, un equipo integrado de personal científico y técnico de LLNL y ELI Beamlines ha trabajado intensamente en la instalación del hardware láser. Todos los sistemas de soporte láser, como el vacío y la refrigeración, estaban conectados al edificio, señalización de la disposición para volver a encender el láser en su nuevo hogar.

L3-HAPLS consta de una línea de luz principal de petavatios, energizado por láseres de "bomba" bombeados por diodos. El sistema fue construido, ensamblado y mejorado a un hito de rendimiento intermedio que demostró su capacidad y marcó el hito para el envío y la integración con la instalación. El personal de ELI recibió una formación exhaustiva sobre el montaje y el funcionamiento del láser mientras estuvo en Livermore para garantizar el éxito en la transferencia de la tecnología HAPLS a las instalaciones del usuario de ELI.

A principios de 2018, El láser de bomba de alta energía del sistema L3-HAPLS se elevará gradualmente al rendimiento anterior, seguido de aumentar la línea de luz de petavatios primero en energía y luego en potencia promedio.

"A lo largo de más de cuatro décadas, LLNL se ha ganado una reputación internacional por desarrollar algunos de los láseres más potentes y complejos del mundo, "El director de LLNL, Bill Goldstein, dijo." La exitosa entrega e instalación de L3-HAPLS representa una nueva generación de alta energía, sistemas de potencia láser de alta potencia. Esta colaboración, y a otros les gusta, brindar a LLNL la oportunidad de continuar con su tradición de redefinir los límites de la ciencia y la tecnología ".

Las décadas de LLNL de investigación y desarrollo de láser de vanguardia llevaron a los avances clave que distinguen a L3-HAPLS de otros láseres de petavatios:la capacidad de alcanzar niveles de potencia de petavatios mientras se mantiene una frecuencia de pulso sin precedentes; desarrollo de las matrices de diodos de máxima potencia del mundo, impulsado por un sistema de energía pulsada desarrollado por Livermore; un láser de bomba que genera hasta 200 julios a una tasa de repetición de 10 Hz; un amplificador de zafiro dopado con titanio de pulso corto refrigerado por gas; un sistema de control sofisticado con un alto nivel de automatización que incluye capacidad de alineación automática, inicio rápido del láser, seguimiento del rendimiento y seguridad de la máquina; un extremo frontal de pulso corto de alto contraste de amplificación de pulso de chirrido doble; y una fuente de bomba láser gigashot para bombear los preamplificadores de pulso corto.

A pesar de su complejidad, L3-HAPLS fue diseñado para una instalación de usuario. La atención se centra en la aplicación o el experimento, y el láser debe funcionar de forma fiable, de forma robusta y con una mínima intervención del usuario a un rendimiento récord. Esta capacidad ya se ha demostrado durante las pruebas realizadas en LLNL.

"L3-HAPLS es un salto cuántico en tecnología. No solo permitió a LLNL probar y promover nuevos conceptos de láser importantes para nuestra misión como laboratorio nacional, También es el primer láser de alta potencia máxima que puede entregar pulsos de petavatios a una potencia promedio (más de 1 megajulio / hora) que ingresa al espacio de aplicaciones industriales. "dijo Constantin Haefner, Director de programa de LLNL para Tecnologías Avanzadas de Fotones (APT) en NIF y PS. "Innovaciones impulsadas por L3-HAPLS, como las bombas de diodos láser semiconductores o la tecnología Green DPSSL de escala media, ya han llegado al mercado, un recordatorio importante de que la inversión en tecnología láser estimula el avance en áreas mucho más allá de la ciencia ".

Cuando la puesta en servicio en ELI Beamlines esté completa el próximo año, L3-HAPLS tendrá una amplia gama de usos, apoyando tanto la investigación básica como la aplicada. Al enfocar pulsos de potencia pico de petavatios a alta intensidad en un objetivo, L3-HAPLS generará fuentes secundarias como radiación electromagnética o acelerará partículas cargadas, permitiendo un acceso incomparable a una variedad de áreas de investigación, incluida la radiografía de rayos X y de protones con resolución temporal, Astrofísica de laboratorio y otras ciencias básicas y aplicaciones médicas para el tratamiento del cáncer. además de aplicaciones industriales como evaluación no destructiva de materiales y fusión láser.