В Румынии началось строительство самого мощного в мире лазера

14 июня 2013 года в городе Магуреле возле Бухареста началось ^[1] строительство научно-исследовательского центра Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics ^[2] (ELI-NP), который должен вступить в строй в 2017 году. Это один из трёх центров европейского инфраструктурного мегапроекта ELI (Extreme Light Infrastructure) ^[3], в рамках которого будут построены лазерные установки на максимально достижимом уровне мощности.

Другие части проекта ELI-Beamlines и ELI-Attosecond построят, соответственно, в Чехии и Венгрии.

Главным научным инструментом в румынском центре ELI-NP станет лазерная установка из двух лазеров типа Apollon по 10 петаватт каждый, на титан-сапфировых кристаллах. За счёт использования метода усиления чирпованных импульсов (CPA, Chirped pulse amplifi cation) установка должна показать интенсивность лазерного импульса до 10²⁴ Вт/см² и электрическое поле до 10¹⁵ В/м. Лазерный пучок фокусируется в пятно диаметром в несколько длин волны. Сверхвысокая пиковая мощность достигается за счёт концентрации относительно небольшой энергии (несколько килоджоулей) в сверхкоротких временных интервалах (около 15 фемтосекунд).

Масштабы интенсивности и напряжённости электромагнитного поля

Из презентации «Экстремальные световые поля» ^[4], Александр Михайлович Сергеев, Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород

Работа в сверхкоротких временных интервалах открывает принципиально новые возможности для науки. Например, рентгеновские пучки высокой яркости на таких временных интервалах позволят получать четырёхмерные изображения с субатомным разрешением, т.е. фиксировать динамические изменения микроскопической структуры вещества с пикометровым разрешением в пространстве и аттосекундным разрешением во времени (source ^[5]).

Румынскую установку будут использовать в экспериментах по ядерной физике, поскольку она способна работать как источник жёстких фотонов и заряженных частиц высоких энергий с недостижимыми ранее характеристиками. В рамках инфраструктуры ELI будут организованы эксперименты в новых областях науки — релятивистской оптике и релятивистской микроэлектронике. Лазеры помогут исследовать фундаментальные эффекты нелинейной квантовой электродинамики и общей теории относительности.

Подробнее об экспериментах в области ядерной физики на установке ELI-NP см. брошюру ^[6], подготовленную рабочей группой ELI-NP, а также презентацию ^[4] А.М.Сергеева, начиная со стр. 38.

Стоимость научно-исследовательского центра ELI-NP составляет 356,2 млн евро, из которых 83% финансирует Евросоюз, а 17% — Румыния. В целом, проект ELI объединяет более 40 научных коллективов из 13-ти стран Евросоюза и России.

Автор: alizar

Источник ^[7]