R&D 100-Gewinner des Tages: High Energy, Low Dispersion (HELD) Multilayer Dielectric (MLD) Gratings

Aug 20, 2023

Von Heather Hall | 25. Juli 2023

Lasersysteme der nächsten Generation sind für die Forschung in der Physik mit hoher Energiedichte erforderlich, um die Untersuchung astrophysikalischer und Quantenphänomene zu ermöglichen, die in einer Laborumgebung schwer zu reproduzieren sind. Damit diese Experimente erfolgreich sind, müssen Systeme außergewöhnliche Energien komprimieren und verstärken und gleichzeitig den physischen Schaden begrenzen, der mit jedem Strahlimpuls entsteht.Lawrence Livermore National Laboratory HELD Gratings, ein neuartiges Design mehrschichtiger dielektrischer Impulskompressionsgitter, ermöglicht eine neue Klasse hochenergetischer ultraschneller 10-PW-Lasersysteme. Die Technologie ermöglicht eine extrem hohe und beispiellose Spitzenleistung, und HELD-Gitter im Metermaßstab könnten künftige ultraschnelle Lasersysteme der 100-PW-Klasse ermöglichen. Das Design kann das 3,4-fache des einfallenden Energieniveaus früherer Gitter verarbeiten, sodass das ELI Beamlines L4-ATON-Lasersystem eine beispiellose Leistung von 10 PW und 1,5 kJ in 150-fs-Impulsen erzeugen kann, was bisher nicht durchführbare Forschung ermöglicht. Komponenten, die bei den zur Beobachtung und Charakterisierung von Quantenphänomenen erforderlichen Energien eingesetzt werden, müssen unter extremen Bedingungen funktionieren. Mit ihren Verbesserungen in Material und Design bieten HELD-Gitter Forschern einen beispiellosen Zugang zu neuen Bereichen der Hochenergieforschung, die kosmologische Fortschritte, medizinische Bildgebung und nationale Sicherheitskapazitäten fördern.