Лазеры мощные: Мощные лазерные указки 3000mw 5000mw 10000mw

Мощные твердотельные лазеры с диодной накачкой ультрафиолетового диапазона, длина волны 266 нм, модель DPS-266-Q

Категории товаров

Срок поставки: 20 дней

Зарегистрируйтесь, чтобы создать отзыв.

Copyright MAXXmarketing GmbH
JoomShopping Download & Support

Мощные лазеры и лазерный термоядерный синтез

Мощные лазеры и лазерный термоядерный синтез | My Mooc

Программа

Пользователи

Платформа

Отзыв

Вы разработчик этого МООК ?

keyboard_arrow_left
grade
keyboard_arrow_right

Интегрировать модуль подсчета оценок

Вас также может заинтересовать…

Электростатика и магнитостатика

calendar_today
Открыт весь год

access_time
50 часов

verified_user
Сертификат платный

Кинематика

calendar_today
Открыт весь год

access_time
21 час

verified_user
Сертификат платный

Электричество и магнетизм. Часть 2 (Electricity and Magnetism. Part 2)

calendar_today
Открыт весь год

access_time
32 часов

verified_user
Сертификат бесплатный

Тяжелые ионы и синтез новых элементов: современные тенденции

calendar_today
Открыт весь год

access_time
15 часов

verified_user
Сертификат платный

Лазеры: физические основы и лазерные технологии

calendar_today
Открыт весь год

access_time
15 часов

verified_user
Сертификат платный

add
Смотреть все ресурсы

Обработка пластика мощным лазером превращает его в крошечные бриллианты

Простые пластмассы можно превратить в крошечные алмазы импульсом лазерного излучения, и аналогичный процесс может происходить внутри планет-гигантов, что может объяснить некоторые их загадки

Физика

2 сентября 2022 г.

Автор Leah Crane

Маленькие бриллианты могут быть созданы с помощью мощного лазерного взрыва

Shutterstock/tonkid

Взрыв пластика с помощью мощных лазеров может создать крошечные бриллианты. Подобные процессы могут происходить при высоких температурах и давлениях внутри планет, что может помочь объяснить, почему Уран и Нептун такие странные.

Ранее исследователи могли создавать наноалмазы, направляя лазеры на смесь углерода и водорода, но для этого требовалось чрезвычайно высокое давление. Зигфрид Гленцер из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии и его коллеги обнаружили, что, используя простой пластик под названием ПЭТ, обычно используемый для изготовления бутылок и других контейнеров, который содержит углерод, водород и кислород, они могут создавать алмазы в гораздо менее экстремальных условиях.

Когда они обстреляли пластик мощным лазером, он нагрелся до температуры от 3200°C до 5800°C, а ударные волны, генерируемые лазерным импульсом, довели пластик до давления свыше 72 гигапаскалей, что составляет одну пятую давление в ядре Земли. Это отделило водород и кислород от углерода, оставив после себя крошечные алмазы размером в несколько нанометров и форму воды, называемую суперионной водой, которая проводит электричество легче, чем обычная вода.

Реклама

Это произошло при более низком давлении, чем в предыдущих экспериментах с использованием других материалов, говорит Гленцер, и, как и ПЭТ, недра планет-гигантов содержат кислород, а также углерод и водород.

Что дает людям преимущество перед нашими хозяевами-роботами? Джунаид Мубин из New Scientist Live в октябре

«Это означает, что алмазы, вероятно, повсюду», — говорит Гленцер. «Если это происходит при более низком давлении, чем наблюдалось ранее, это означает, что они находятся внутри Урана, внутри Нептуна, внутри некоторых спутников, таких как Титан, которые содержат углеводороды».

Такие алмазы, формирующиеся в мантии Нептуна, а затем опускающиеся к его ядру, создавая при этом трение и тепло, могут объяснить, почему планета неожиданно горячая. А внутри Урана карманы суперионной воды, оставшиеся от образования алмазов, могут проводить электрические токи, что может иметь какое-то отношение к странной форме его магнитного поля.

Следующий шаг — включить этот процесс в модели этих миров и посмотреть, может ли он объяснить некоторые из их многочисленных загадок, — говорит Гленцер. Другой заключается в сборе наноалмазов после их образования. Подобные материалы уже используются в промышленных абразивных процессах и могут быть полезны во многих научных приложениях, но обычно производятся путем детонации взрывчатых веществ.

«В других экспериментах, где необходимое давление было намного выше, условия были настолько экстремальными и динамичными, что алмазы в конечном итоге разваливались», — говорит Гленцер. «Теперь, когда мы нашли способ производить алмазы при более низком давлении, у нас может появиться шанс действительно собрать алмазы».

Ссылка на журнал: Science Advances , DOI: 10.1126/sciadv.abo0617

Дополнительные сведения по этим темам:

• планеты
• лазеры
• бриллианты

A-Rod, Марк Лор сделал ставку на синтез безумно сильных лазеров

Внутри так называемого отсека усилителя техасского петаваттного лазера, где усиливается энергия лазерного импульса. Зеленый свет — это лазеры накачки, которые усиливают или повышают энергию основного лазера.

Фото предоставлено Тоддом Дитмайром

По мере того, как последствия изменения климата становятся все более очевидными, перспективы ядерного синтеза — практически неограниченного источника безуглеродной энергии — вызывают новую волну внимания. Эта область привлекла почти 5 миллиардов долларов финансирования, и в последнее время интерес к ней просто зашкаливает.

Одна из новейших попыток коммерциализации термоядерного синтеза исходит от стартапа Focused Energy, основанного парой профессоров физики, имеющих опыт работы с чрезвычайно мощными лазерами, Тоддом Дитмайром и Маркусом Ротом. Стартап был запущен прошлым летом и имеет сильную команду ветеранов, в том числе Права Пателя, который провел 23 года в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса.

Теперь стартап получил 15 миллионов долларов на ранней стадии финансирования от венчурной компании Prime Movers Lab, а также от Марка Лора (который продал компании электронной коммерции Diapers. com и Jet.com Amazon и Walmart соответственно), технологического инвестора Тони Флоренс и бывший отбивающий янки Алекс Родригес.

В отличие от ядерного деления, на котором сегодня работают все коммерческие ядерные реакторы в мире, при синтезе не образуются долгоживущие ядерные отходы. Но для этого требуется устойчивая реакция при чрезвычайно высоких температурах, и, несмотря на десятилетия усилий, никто еще не придумал, как превратить его в коммерчески жизнеспособный источник энергии.

В гонке за коммерциализацию синтеза участвуют две религии: синтез с магнитным удержанием, в котором используются сверхсильные магниты и круглое устройство, называемое токамак, и с инерционным удержанием энергии, в котором обычно используются лазеры. Prime Movers Lab инвестировала в Commonwealth Fusion Systems, базирующуюся в Бостоне термоядерную компанию, отделившуюся от Массачусетского технологического института, как наилучший вариант для термоядерного синтеза с магнитным удержанием. По словам партнера Карли Андерсон, Focused Energy — лучший выбор для «прорывного» лазерного подхода.

Прав Патель (слева) и Тодд Дитмайр, два ведущих ученых компании Focused Energy.

Фото предоставлено Focused Energy

Несмотря на это, попытка удержать тот же источник энергии, который питает солнце, потребует много исследований и усилий.

«Focused Energy извлекает выгоду из более чем 70 лет государственных исследований в области термоядерного синтеза», — сказал CNBC Мэтью Мойнихан, консультант по ядерному синтезу. «У них заслуживающая доверия команда и хороший план, но впереди у них трудные задачи».

Безумно мощные лазеры

Дитмайр три года проработал в Ливерморе, где работал над самым первым сверхмощным петаваттным лазером и познакомился с Ротом. В 2000 году Дитмайр присоединился к Техасскому университету, где построил техасский петаваттный лазер. Его силу трудно осмыслить.

«Электрическая сеть США производит около полутриллиона ватт электроэнергии. Это полтераватта», — объяснил Димитре в июньском разговоре. «Петаватт равен 1000 триллионам ватт. Таким образом, петаваттный лазер имеет мощность, в 2000 раз превышающую выходную мощность электрической сети Соединенных Штатов».

Он продолжил: «Если взять всю мощность солнечного света, падающего на штат Техас, это около 140 тераватт. Поэтому я всегда говорю, что петаватт ярче, чем техасское солнце».

Тодд Дитмайр, стоящий рядом с оптическими усилителями, ключевой частью техасского петаваттного лазера.

Фото предоставлено Тоддом Дитмайром

В 2010 году Дитмайр основал в Остине компанию National Energetics для разработки и производства мощных лазеров, необходимых ему для собственных исследований. «Оказалось, что в 2010 году единственное место, где можно было получить индивидуальный мощный лазер, было во Франции», — сказал Дитмайр CNBC.

На пике развития компании в ней работало около 30 человек. В 2014 году National Energetics выиграла контракт на 40 миллионов долларов на поставку в Чешскую Республику лазерной системы мощностью 10 петаватт, которую компания находится на завершающей стадии завершения. После того, как этот проект завершится, завершится и компания. Ditmire передает всю интеллектуальную собственность от National Energetics в Focused Energy.

«Я решил, что пора идти и убить более крупного дракона», — сказал Дитмайр. «А какой дракон может быть больше, чем термоядерная энергия?»

В течение шести месяцев Дитмайр работал с Marvel Fusion, еще одним стартапом, работающим над коммерциализацией термоядерного синтеза с помощью лазеров. Рот также какое-то время работал в Marvel Fusion. Marvel Fusion использует протонный бор в качестве источника топлива, что, по словам Дитмайра, является «интересной концепцией», но его «реальный интерес» заключался в работе с лазерным синтезом и использовании топлива из изотопов водорода дейтерия и трития.

Итак, Рот и Дитмайр решили основать собственную компанию.

Основываясь на десятилетиях правительственных исследований

В 2009 году Лоуренс Ливермор закончил строительство Национальной установки зажигания, где 192 лазерных луча направляются в центральную камеру, создавая такие температуры и давления, которые существуют в центре звезд, планет и взрывающемся ядерном оружии.

Осмотр приборов внутри целевой камеры в Национальном центре зажигания (NIF) в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе, Калифорния, США, в пятницу, 29 мая 2009 г. NIF будет использовать 192 лазера, направленных на небольшой водородный… заполненная мишень для изучения термоядерных реакций.

Тони Авелар | Блумберг | Getty Images

Патель ожидал, что команда доберется до ключевой вехи термоядерного синтеза, называемой зажиганием, в течение нескольких лет. «Я думал, что это будет быстро. И это было почти 10 лет назад. Затем мы потратили следующие 10 лет на то, чтобы зажечь огонь», — сказал Патель CNBC.

8 августа 2021 года лаборатория наконец достигла возгорания, что означает, что она произвела 1,3 мегаджоуля энергии. Омар А. Харрикейн, главный научный сотрудник программы термоядерного синтеза с инерционным удержанием в лаборатории, сказал CNBC в то время, когда это был «момент братьев Райт» для термоядерной промышленности.

Эта проверка была важным шагом для инвесторов в зарождающейся отрасли.

«Выстрел NIF устранил основной элемент риска для подхода Focused Energy», — сказал Андерсон CNBC. «Чтобы Focused Energy достигла рентабельного синтеза, команде необходимо разработать дешевые лазеры и дешевое термоядерное топливо. Это инженерные задачи. Значительный научный риск (решение задач физики плазмы, необходимых для машины, которая будет производить горящую плазму с нуля) был на пенсии».

После этого важного достижения Патель согласился принять предложение Рота и Дитмайра присоединиться к ним — предложение, которое он ранее отклонил. Focused Energy будет использовать как лазеры, которые строил Дитмайр, так и те, с которыми Патель десятилетиями работал в Лоуренсе Ливерморе.

«У нас есть обычные длинноимпульсные лазеры, такие как в NIF, для сжатия этого топлива. И еще у нас есть эти петаваттные лазеры, о которых говорил Тодд, для создания этого интенсивного пучка протонов», — сказал Патель. Затем цель состоит в том, чтобы воспламенить топливо от искры. По словам Патель, в идеале это топливо продолжает гореть само по себе — так называемое «распространяющееся горение» — для расплавления остального топлива.

«Это схема, которая потенциально с лазерами в два или три раза меньше, чем NIF, вы могли бы получить в 30 раз больше энергии.»

Внутри вакуумной камеры компрессора, центральный компонент

Фото предоставлено Тоддом Дитмайром

По словам Дитмайра, одним из преимуществ использования синтеза с лазерным зажиганием, в отличие от синтеза с магнитным удержанием, является то, что в нем используются только крошечные гранулы. трития, слаборадиоактивного изотопа.

Успеет ли это сделать для борьбы с изменением климата?

Компания находится на очень ранней стадии развития, и впереди ее ждут серьезные испытания.

«Они должны иметь возможность дешево и надежно изготавливать небольшие гранулы термоядерного топлива и помещать их в камеру для сжатия. После синтеза они должны преобразовать полученную энергию синтеза в безопасное, экономичное и надежное электричество», — сказал Мойнихан CNBC. . «Все это должно быть сделано в рамках правовых рамок термоядерного синтеза, написанных NRC (Комиссия по ядерному регулированию), и эти правила все еще развиваются».

Компания Focused Energy планирует к 2030 году испытать свой процесс синтеза с установкой для зажигания. На ее строительство потребуется 3 миллиарда долларов. Собранные на данный момент 15 миллионов долларов будут потрачены на лазерную систему в Техасском университете в Остине и на строительство экспериментальных объектов в Дармштадте, Германия.

Новый исследовательский и испытательный центр Focused Energy строится в Дармштадте, Германия.

Фото предоставлено Focused Energy

Демонстрационные электростанции в 2030-х годах «немыслимы», сказал Дитмайр. «И это еще не поздно. Возможно, это как раз вовремя. У нас, вероятно, нет времени на безделье, но это как раз вовремя».

Строительство коммерческой термоядерной установки обойдется Focused Energy примерно в 5 миллиардов долларов. Но деньги текут в сплав прямо сейчас. Дитмайру потребовалось четыре года, чтобы мотаться туда-сюда в Вашингтоне, округ Колумбия, лоббируя интересы Хилла, чтобы получить 15 миллионов долларов на создание техасского петаваттного лазера.