Физики создали релятивистское плазменное зеркало, обновляющееся 1000 раз в секунду

Плазменное зеркало

Впервые в истории науки ученые-физики из лаборатории LOA (Laboratoire d’Optique Appliquee), Франция, создали так называемое релятивистское плазменное зеркало, область, индуцированную лазерным светом, внутри которой свободные электроны плазмы перемещаются практически со скоростью света. И самым примечательным в данном случае является то, что это плазменное зеркало «обновляется» с достаточно большой скоростью — порядка тысячи раз в секунду.

Когда весьма интенсивный импульс лазерного света ионизирует поверхность материальной цели, это создает настолько плотное облако плазмы, что все это становится непроницаемым для света даже в том случае, если цель была прежде абсолютно прозрачна. Лазерный свет просто отражается от такого плазменного зеркала. Но, во время такого отражения возникает процесс, называемый поверхностной генерацией высших гармоник (surface high harmonic generation, SHHG), который «уплотняет» импульсы лазерного света, делая их еще более короткими и интенсивными, что представляет интерес для некоторых областей науки и техники.

Однако, «хрупкая природа» SHHG-процесса определяет ряд жестких требований к параметрам лазера, таким, как пространственно-временное качество импульса и временный контраст, а также огромная пиковая мощность, которая должна измеряться тераваттами, т.е. тысячами гигаватт. И это является причиной, из-за которой все предыдущие эксперименты в данном направлении проводились с низкой (менее 10 раз в секунду) частотой генерации-обновления плазменного зеркала.

Структура эксперимента

Для этих целей французские ученые разработали новый лазер тераваттного класса, способный генерировать импульсы, длительностью менее 4 фемтосекунд, тысячи раз в секунду. При этом, все остальные параметры лазера также соответствуют требованиям SHHG-процесса. Более того, ученые реализовали новую технологию, в которой для создания или поддержания плазменного зеркала используются два импульса. Первый импульс создает плазменное облако и содействует его расширению. С небольшой задержкой следует основной импульс света, который позволяет управлять градиентом плотности плазмы, который и определяет многие параметры плазменного зеркала.

На следующих этапах своих исследований французские ученые планируют заняться проблемой перефокусировки излучения, отраженного от плазменного зеркала, что позволит им получить световые импульсы длительностью менее фемтосекунды с рекордно высоким уровнем интенсивности (яркости).

Ключевые слова:
Плазма, Зеркало, Импульс, Лазер, Частота, Длительность

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Плазменная дезинфекция – смертельно для бактерий, безопасно для человека.
  • Зеркало с изменяемой формой позволит управлять лучами мощных лазеров
  • Ученые создали «магнитное» зеркало, эффективно отражающее свет и обладающее весьма необычными свойствами
  • Самые тонкие в мире зеркала отражают свет при помощи квантовых экситонов
  • Создано «волшебное» мета-зеркало, удваивающее частоту падающего на него света
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Точные измерения параметров больших космических тел позволят уточнить значение массы гравитона
    Группа ученых, в состав которой вошли исследователи из нескольких французских университетов и других научных учреждений, нашла новый способ, позволяющий уточнить значение верхнего предела массы ...
    Ученые впервые создали уникальную квантовую запутанность, W-состояние, в котором задействовано три фотона
    Исследователи из университета Иллинойса и других научных учреждений впервые создали состояние квантовой запутанности, в котором задействовано три фотона. В этом не было бы ничего ...
    Астрофизики смоделировали самую маленькую область пространства в момент Большого Взрыва
    О том, что происходило в момент Большого Взрыва, можно только предполагать и догадываться. Но некоторые из таких догадок могут быть проверены математически, путем проведения ...
    Машины-монстры: Ampere — новый электродвигатель, демонстрирующий рекордные энергетические показатели
    Сотрудничество между британскими компаниями Equipmake и HiETA привело к появлению на свет нового электродвигателя, демонстрирующего рекордные на сегодняшний день энергетические показатели. Этот электродвигатель, получивший ...
    Впервые проведена магнитно-резонансная томография одного единственного атома
    Группа ученых их Центра квантовых нанотехнологий (Center for Quantum Nanoscience, QNS), вместе с их коллегами из США, произвели магнитно-резонансную томографическую (МРТ) съемку на самом ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика