Инфраструктура Extreme Light - Extreme Light Infrastructure
 | Эта статья должна быть обновлено. (Октябрь 2017 г.) |
В Инфраструктура Extreme Light (ELI) является исследовательской инфраструктурой (RI), представляющей общеевропейский интерес, и частью европейской дорожной карты ESFRI. ELI размещает самую интенсивную систему лучевых каналов в мире, разрабатывает новые междисциплинарные исследовательские возможности с помощью света от лазеры и вторичное излучение полученных из них, и сделать их доступными для международного научного сообщества пользователей. ELI стремится стать крупнейшим в мире и первым международным центром для пользователей в области лучевых и лазерных исследований.
Объект будет базироваться на четырех площадках. Три из них в настоящее время реализуются в Чехия, Венгрия и Румыния, с объемом инвестиций, превышающим 850 миллионов евро, в основном за счет Европейский фонд регионального развития (ЕФРР). В Долни Бржежаны, возле Прага, Чехия, предприятие ELI Beamlines занимается разработкой короткоимпульсных вторичных источников излучения и частиц. Аттосекундный источник световых импульсов ELI (ELI-ALPS) в Сегед, Венгрия создает уникальную установку, которая обеспечивает источники света в чрезвычайно широком диапазоне частот в виде ультракоротких импульсов с высокой частотой повторения. В Мэгуреле В Румынии центр ядерной физики ELI (ELI-NP) специализируется на лазерной ядерной физике. Местоположение четвертого столба ELI, самого высокого уровня интенсивности, еще не определено. Ожидается, что мощность его лазера превысит мощность нынешних опор ELI примерно на порядок.
История
Проект Extreme Light Infrastructure начался как восходящая инициатива европейского научного лазерного сообщества и сети крупных национальных лазерных установок LASERLAB-EUROPE в контексте подготовки первой европейской дорожной карты ESFRI в 2005 году. С 2007 по 2010 год ELI вступила в Европейская комиссия - финансируемый подготовительный этап, включающий 40 лабораторий из 13 стран. Жерар Муру, инициатор проекта ELI, выступила координатором подготовительного этапа.
На заседании Руководящего комитета 1 октября 2009 г. в Праге Консорциум подготовительного этапа ELI официально передал Венгрии, Румынии и Чешской Республике мандат на строительство ELI. 10 декабря 2010 г., в конце подготовительного этапа, проект был полностью передан Консорциуму доставки ELI, в состав которого вошли представители трех принимающих стран. Финансирование ERDF объекта ELI-Beamlines в Чешской Республике было предоставлено Европейской комиссией 20 апреля 2011 года, а 18 сентября 2012 года - ELI-Nuclear Physics в Румынии. Финансирование объекта ELI-ALPS в Венгрии было предоставлено в начало 2014.
Международная ассоциация консорциума доставки ELI была основана 11 апреля 2013 года как международная некоммерческая ассоциация в соответствии с законодательством Бельгии (AISBL ). Он способствует устойчивому развитию ELI как общеевропейской исследовательской инфраструктуры, поддерживает скоординированное внедрение исследовательских центров ELI и сохраняет последовательность и взаимодополняемость их научных задач. Он также организует создание международного консорциума, который будет отвечать за будущую работу ELI, предпочтительно в форме Консорциум европейской исследовательской инфраструктуры (ЭРИК). Международная ассоциация ELI-DC открыта для членства для организаций из всех заинтересованных стран.
Исследовательские центры ELI
ELI Beamlines
Основная цель ELI Beamlines - создание самого современного лазерного оборудования в мире. Это будет достигнуто и реализовано в рамках исследовательских проектов, охватывающих взаимодействие света с веществом с интенсивностью, которая в 10 раз превышает достижимые в настоящее время значения. Благодаря ультракоротким лазерным импульсам, которые длятся всего несколько фемтосекунд, и производительности до 10 ПВт, ELI принесет новые методы и инструменты для фундаментальных исследований, а также для таких областей, как медицинская визуализация и диагностика, лучевая терапия, новые материалы и рентгеновская оптика. .
Лазерный центр ELI Beamlines - это уникальное устройство высшего класса, созданное для чешских и международных научных исследований - для пользователей, которые проводят фундаментальные и прикладные исследовательские эксперименты с использованием четырех сверхинтенсивных лазерных систем (L1-L4), которые постепенно вводятся в полную эксплуатацию.
ELI Beamlines разработан как высокоэнергетическая и часто повторяющаяся опора европейского проекта ELI (Extreme Light Infrastructure). Основная цель проекта, в соответствии с Белой книгой ELI [1], - создать устройство с высокоэнергетическим пучком, которое может разрабатывать и использовать ультракороткие импульсы частиц высокой энергии и излучения, возникающего в результате релятивистского и ультрарелятивистского взаимодействий. Центр ELI Beamlines стремится решить одну из «основных задач», а именно генерировать ультракороткие импульсы пучков частиц энергии (> 10 ГэВ) и излучения (до нескольких МэВ), генерируемых компактными лазерными плазменными ускорителями. Ожидается, что они будут поддерживать сверхвысокую научную науку, то есть достичь ультрарелятивистского режима.
Внешняя ссылка: Веб-сайт ELI Beamlines
Здание открылось в 2015 г. Пользовательские эксперименты начались в 2018 г.
Лазерные системы ELI Beamlines
L1 ALLEGRA - TW лазер, 100 миллиджоулей, 1 кГц - в работе
L2 AMOS - лазер 100 ТВт, 2 Дж, 50 Гц
L3 HAPLS - лазер 1 PW, 30 Дж, 10 Гц - в работе
L4 ATON - лазер 10 ПВт, 2 кДж - в эксплуатации
ЭЛИ-АЛЬПЫ
Расположенный в Сегеде, на юго-востоке Венгрии, основная цель ELI-ALPS, аттосекундного столпа инфраструктуры экстремального света, в соответствии с Белой книгой ELI, состоит в 1) генерации рентгеновских и рентгеновских фемтосекундных и аттосекундных импульсов, для временного исследования в аттосекундном масштабе электронной динамики в атомах, молекулах, плазме и твердых телах; 2) развитие источников (в сторону высокой средней мощности, импульсов высокой пиковой интенсивности).
Лазеры ELI-ALPS обладают непревзойденными параметрами, которые позволяют генерировать уникальные аттосекундные импульсы и последовательность импульсов в ВУФ- и рентгеновском диапазонах спектра, недоступные где-либо еще.
Лазерная технология ELI-ALPS
ELI-ALPS предлагает больше, чем просто использование новейшего класса лазерных систем. Уникальное сочетание выдающихся лазерных импульсов с новаторскими технологиями вторичных источников откроет новые возможности в экспериментальных исследованиях. Это делает ELI-ALPS одним из лидеров в области сверхбыстрых физических процессов, а также центром мирового класса для получения выдающихся результатов в области биологии, химии, медицины и материаловедения.
Ключевые характеристики включают:
- Пиковая мощность и частота повторения лазерных систем с фазовой стабилизацией в несколько циклов находятся в диапазоне от долей TW до нескольких PW и от 100 кГц до 10 Гц, соответственно.
- Высокоэнергетические экстремальные ультрафиолетовые фотоны (10 эВ - 10 кэВ) будут генерироваться за счет процессов высоких гармоник в газах и твердых телах, что приведет к единичным импульсам с длительностью импульса всего в десятки аттосекунд.
- Рентгеновское излучение (100 кэВ) будет исходить от специального релятивистского лазерно-электронного источника томсоновского рассеяния (станет доступным после фазы интенсивной разработки после 2021 года).
- Импульсы ТГц излучения с энергией даже в мДж генерируются посредством оптического выпрямления в нелинейных кристаллах.
Больше на: https://www.eli-alps.hu/
Здание открыто в 2017 г.
Пользовательские эксперименты стартовали в 2018 году
Лазерные системы ELI-ALPS
| Лазерный источник | Центральная длина волны | Импульсная энергия | Длительность импульса | Частота повторения | Пиковая мощность | Средняя мощность |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HR 1 | 1030 нм | 1 мДж | 7 фс | 100 кГц | 200 ГВт | 100 Вт |
| HR 2 | 1030 нм | 5 мДж | 6,7 фс | 100 кГц | 1 ТВт | 500 Вт |
| СИЛОС 2 | 900 нм | 35 мДж | 7 фс | 1 кГц | 5 ТВт | 35 Вт |
| СОГЛАСОВАНИЕ СИЛОСОВ | 850 нм | 40 мДж | 12 фс | 10 Гц | 3 ТВт | 0,4 Вт |
| HF PW | 800 нм | 34 Дж | 17 фс | 10 Гц | 2 ПВт | 340 Вт |
| МИР | 2,8-4 мкм | 150 мкДж | 40 фс | 100 кГц | 3 ГВт | 15 Вт |
| ТГц насос | 1 мкм | 500 мДж | 500 фс | 50 Гц | 1 ТВт | 25 Вт |
ELI NP
| Исследовательский центр ELI-NP | |
|---|---|
 | |
| Общая информация | |
| Положение дел | Полный |
| Тип | Исследовательский центр |
| Адрес | Ул. Реакторулуй, 30[1] |
| Город или мегаполис | Мэгуреле[1] |
| Страна | Румыния |
| Координаты | 44 ° 20′57 ″ с.ш. 26 ° 02′59 ″ в.д. / 44.349117820187026 ° с.ш. 26.049731969833374 ° в.[1] |
| Новаторский | 14 июня 2013 г. |
| Расходы | 356,2 миллиона евро[2] |
| Основания | 31 500 м2[3] |
| Дизайн и конструкция | |
| Разработчик | Strabag (строительство) Thales Group (лазер) EuroGammaS (γ-луч) |
| Интернет сайт | |
| www | |
В Исследовательский центр ELI NP[4] строящийся объект в Мэгуреле, Румыния, где соберутся самые мощные лазер.[5] Лазерная технология может быть использована для уничтожения ядерные отходы и предоставить новый тип рак лучевая терапия называется адронтерапией.[6] ELI-NP, крупнейший научный проект в Румынии, станет единственным европейским и международным центром высокоуровневых исследований лазера сверхвысокой интенсивности, взаимодействия лазера с веществом и вторичных источников с беспрецедентными возможностями. ELI-NP - очень сложный объект, на котором будут размещены две машины экстремальной производительности:
- лазер очень высокой интенсивности, в котором лучи от двух лазеров мощностью 10 ПВт когерентно складываются, чтобы получить интенсивность порядка 1023–1024 Вт / см2 и электрические поля 1015 В / м на площади в несколько квадратных микрометров.[7]
- очень интенсивный (1013 γ / s), блестящий γ-луч, ширина полосы 0,1%, с Ev > 19 МэВ, что получается некогерентным Комптоновское обратное рассеяние лазерного света от очень яркого, интенсивного классического электронного луча (Eе > 700 МэВ), производимого теплым линейным ускорителем.
Здание будет построено на сейсмических амортизаторах и будет иметь два твердых тела - одно для лазеров и одно для гамма-пучка, общей площадью 11 010 м².2. В этом же здании будет размещен корпус лабораторий площадью 2396 м 2.2.[8] Тело, посвященное лазерам, будет иметь восемь подземных уровней, а другой - 12 подземных уровней. В комплексе, посвященном этому проекту, также будет офисное здание площадью почти 970 м².2, в непосредственной близости от которого расположится гостевой дом на 30 номеров, площадью 642 м2.
Торжественное открытие инфраструктуры этого проекта состоялось 14 июня 2013 года. Лазер был произведен во Франции и испытан в г. Париж и будет доставлен в Румынию.
13 марта 2019 года компания Măgurele провела публичное сообщение результатов испытаний мощной лазерной системы ELI-NP, которое также являлось демонстрационным испытанием, подтвердившим достижение мощности 10 ПВт. Достижение 10 ПВт на лазере ELI-NP является важной вехой в исследованиях мирового уровня: Европа впервые владеет через Румынию самым мощным лазером в мире. Таким образом, лазер ELI-NP становится самой мощной лазерной системой из когда-либо созданных.
Рекомендации
- ^ а б c «Расположение и карты ЭЛИ-НП». Получено 6 марта 2019.
- ^ "Laserul de la Măgurele. Costoiu: Nu se pune проблема să se piardă proiectul". Realitatea.net. 17 сентября 2015.
- ^ Пантази, Ралука (27 января 2015 г.). "Laserul de la Magurele - главный проект в Румынии". HotNews.ro.
- ^ "Despre Proiectul ELI". ЭЛИ-НП.
- ^ «Румыния и ЕС запускают самый мощный в мире лазер». Phys.org. 14 июня 2013 г.
- ^ Зега, Роксана (26 октября 2012 г.). «Самые мощные в мире лазерные лучи для уничтожения ядерных отходов». Bloomberg Business.
- ^ nature.com: Экстремальный свет
- ^ Эльвира Георгита, Валентин Ангел (12 июня 2013 г.). "Vineri începe la Măgurele construirea celui mai mare LASER din lume. Puterea lui ar putea duce, teoretic, la teleportarea din" Star Trek"". Медиафакс.