Обновлен мегасайенс-проект XCELS
Созданная в Институте прикладной физики РАН технология параметрического усиления петаваттных лазерных импульсов, положенная в основу российского проекта XCELS (Xawatt Center for Extreme Light Studies) класса «мегасайенс», получила дальнейшее развитие.
Первоначально сформулированный в 2012 году, проект XCELS направлен на создание крупной инфраструктуры, основанной на многопетаваттных лазерных источниках. За последнее десятилетие лазерная физика достигла значительного прогресса, что побудило пересмотреть проект и обновить устаревшие элементы, сохраняя при этом его основные принципы.
Как рассказал главный научный сотрудник ИПФ РАН, академик РАН Е.А. Хазанов, новая версия проекта XCELS сохранила 12-канальную лазерную систему и параметрическое усиление в кристаллах. Усовершенствованию подверглись более мелкие детали. В результате увеличена планируемая мощность излучения лазерной установки PEARL до 600 ПВт, что втрое больше по сравнению с первоначальным значением. В настоящее время идет создание прототипа одного канала.
Целью проекта XCELS является создание крупной научной инфраструктуры на базе использования источников лазерного излучения с гигантской пиковой мощностью. Проект базируется на значительных успехах, достигнутых в последнее десятилетие по созданию фемтосекундных мульти-петаваттных лазеров с интенсивностью до 1023 Вт/см2. В основе планируемой инфраструктуры будет находиться уникальный источник света с мощностью 600 ПВт на основе оптического параметрического усиления чирпированных импульсов в кристалле DKDP. Фундаментальные процессы взаимодействия такого излучения с веществом представляют совершенно новую область знания и будут основной исследовательской задачей инфраструктуры.
Впервые откроются возможности изучения пространственно-временной структуры вакуума и неизвестных явлений на стыке физики высоких энергий и физики сверхсильных полей. Предполагаемые приложения результатов исследований будут включать, в том числе, разработку компактных ускорителей заряженных частиц с размерами в сотни раз меньшими имеющихся, создание источников сверхкоротких импульсов жесткого рентгеновского и гамма-излучения для диагностики материалов с беспрецедентным пространственным и временным разрешением, разработку новых источников излучения и частиц для клинических приложений и др.
Фото: РАН