В детстве любой мальчишка мечтал стать обладателем такого оружия, как лазер. Это считалось одним из наиболее крутых приспособлений, могущее извергать смертоносные лучи. А голливудские фильмы про будущее, где героев просто невозможно представить без подобного аксессуара? А ведь самый мощный лазер в мире сегодня способен поразить воображение не только ребенка, но и взрослого, и его возможности просто безграничны…
С момента создания в 1960 году Робертом Мейманом первого действующего лазера прошло чуть больше 50 лет, а прогресс шагнул вперед огромными шагами. Принцип действия любого лазера - накачка энергии, а затем ее преобразование в поляризованный и узконаправленный поток света с узким интервалом длины. Сегодня такие установки используются для изучения фундаментальных свойств материи, моделирования небольших сверхновых и подконтрольных реакций ядерного синтеза. И чем больше мощность лазера, тем сильнее он воздействует на участок. Ученые пробуют разорвать пространство и увидеть, как ведут себя частицы внутри атома.
Два комплекса претендуют на звание самого мощного лазера в мире.
Япония, Университет Осаки
27 июля 2015 года ученые обновили достижение, заявив, что на 100-метровой установке LFEX (Лазер для экспериментов с низкой инициацией) была достигнута сила в момент пика 2 петаватт.
Эта интенсивность превышает в тысячу раз все энергопотребление на планете, но весь процесс происходит за одну триллионную секунды, поэтому такая невероятная мощность выходит, так сказать, «компактно упакованной». При этом заряд энергии очень мал – 2 кДж (столько потребляет домашний электрочайник за 1 секунду), но фантастически силен за счет ее фокусирования. Весь импульс формируется за миллиардные доли микросекунды и луч света проходит через сложную систему линз, зеркал, компрессоров и транспортеров, расположенных на площади размером с небольшое футбольное поле.
Этой энергии будет недостаточно, чтобы вскипятить стакан воды, а вот на выходе получается кусок солнечной плазмы, расположенной на участке в несколько сантиметров.
Японцы не собираются останавливаться на достигнутом и в ближайшее время собираются увеличить рекорд самого мощного лазера в мире еще в 5 раз, до 10 петаватт.
Шанхай, Институт точной механики и оптики
Здесь еще в 2013 году добились аналогичной мощности в 2 триллиона ватт, только заряд энергии был намного меньше - 72,6 Дж. Этот лазер создали еще в 2007 году и достижения китайцев в этой области не могут не вызывать уважения, другое дело, что они не очень хотят делиться информацией с миром.
Любой мощный лазер обходится в десятки миллионов долларов, но он просто необходим для невероятного числа открытий. Причем, кроме разгадки тайн Вселенной достижения самого мощного в мире лазера можно использовать в медицине, физике и биологии, а также построить будущее человечество без выбросов углерода и ядерных отходов.
Называется Nova.
На самом деле он не один – за первенство в этой гонке негласно соревновались два лазера. Один был произведен в Техасе. Техасский унивеситиет в Остине (University of Texas at Austin ) в 2008 году построил лазер мощностью в один квадриллион ватт (1,000,000,000,000,000). Один петаватт мощности – это в 2000 раз больше мощности всех электростанций США.
Самый мощный в мире лазер был построен для изучения поведения веществ при сверхвысоких нагрузках и температурах. Например ученые надеются с его помощью моделировать небольшие сверхновые.
“Мы можем вводить материалы в состояния, которые невозможно получить в на земле (в обычных условиях) – говорит Микаэль Мартинес (Mikael Martinez) , менеджер лазерного проекта – Раньше вы должны были бы выйти в космос и находится в непосредственной близости от взрывающейся звезды, чтобы наблюдать то, что мы планируем наблюдать здесь, в Техасе”
Заявленная мощность лазера вовсе не утка и не обман. Мощность лазера это энергия лазерного импульса, измеряемая в джоулях, поделенная на продолжительность импульса, измеряемую в секундах, вплоть до миллионных и миллиардных долей секунды. Чтобы получить большую мощность лазера, энергию нужно либо просто увеличить, либо испустить за меньшее время, т.е. сфокусировать её.
Проблема лазерных технологий и одновременно их мощность кроется именно в “упаковке” энергии лазера “во время”.
Решение этой проблемы заключается в размещение на 1500 кв. футов площади сложнейшей головоломки-конвейера, содержащей в себе множество компрессоров, линз, транспортеров и усилителей, позволяющих правильно “упаковать” энергию лазера. Начинается самый мощный в мире лазер с seed laser, выдающего импульс в несколько сотен фемтосекунд (10 -15 секунды). Проходя через весь конвейер он набирает мощность.
В первую очередь луч seed laser проходит сквозь стретчер (stretcher). Это дифракционная решетка, которая уменьшает длинну волны лазера с фемтосекундного диапазона в наносекундный. Это преобразование сильно уменьшает энергию лазера, она падает от наноджоулей до пикождоулей. Ученые мирятся с этим эффектом, потому что луч становится более управляем на подходе к следующему этапу: усилению.
Усиление проходит в несколько этапов. В первую очередь лазерный луч насыщается энергией с помощью процесса называемого оптико-параметрическим усилением и производится с помощью специальных отражающих кристаллов и самых разных вспомогательных лазеров. К этому моменту энергия самого мощного в мире лазера становится равной одному джоулю, что уже неплохо. Затем луч попадает в стержневой усилитель, 24 сантиметровый кусок стекла, где с помощью мощный ламп, излучающих спектр, который луч может поглотить. Луч проходит через усилители 8 раз, что бы набрать мощность до 20 джоулей.
Наконец луч проходит в дисковый усилитель, где с помощью двух кусков стекла и ламп мазер набирает мощность в 250 джоулей. Его фото вы можете видеть в начале статьи.
Финальной стадией процесса является компрессор. Это как та самая “упаковочная машина”, позволяющая фокусировать энергию лазера в импульс длящийся всего 150 фемтосекунд. Это происходит с помощью более мощной дифракционной решетки, которая порежмает длинну волны на более короткую.
“Мы играем с лазером – подводит итог Мартине с – мы берем короткий импульс и растягиваем луч, чтобы можно было накачать его энергией, а потом сжимаем его обратно .”
Несмотря на потери входящей энергии импульс получается колоссально мощным из-за малого времени его испускания в мишень.
Самый мощный в мире лазер стоит 7 миллионов долларов и спонсирется Национальной Администрацией по Ядерной Безопасности США (National Nuclear Security Administration of USA).
Однако вернемся к Nova. Этот экспериментальный проект является лидером, хоть он и старше Техасского, однако за ним числится рекорд мощности 1,25 петавата мощности. Про этот лазер мы расскажем
Материалы с сайта wired.com
В 2017 году будет запущена мощнейшая в мире лазерная установка, созданная в российском атомном центре городе Саров, сообщает Russia Today.
Располагаться лазерная установка под названием УФЛ-2м будет на территории технопарка Саров. Согласно проекту, установка имеет 192 лазерных канала и занимает площадь размером примерно в два футбольных поля. Ее самая высокая точка доходит до размеров десятиэтажного дома.
Ожидается, что УФЛ-2м будет иметь самую большую в мире энергию в импульсе свыше 2 мегаджоулей. Напомним, что подобные установки в США, а также строящаяся во Франции имеют мощность 1,8 мегаджоуля.
На установке ученые будут проводить фундаментальные исследования высокотемпературной плотной плазмы. По словам специалистов, работа с УФЛ-2м может дать ответы на самые разные вопросы фундаментальной науки.
Сбылась мечта фантастов прошлого, теперь в руках любого жителя Земли за символическую плату в 299$ может оказаться настоящий бластер или, как окрестили устройство зарубежные СМИ, «оружие для беспорядков». «S3 Криптон», самый мощный ручной лазер в мире, теперь можно купить в Интернет-магазине, не выходя из дома. Это устройство, работающее в зеленом спектре, способно воспламенить лист бумаги с расстояния в несколько метров, луч лазера преодолевает более 150 километров и способен ослепить в 8000 раз сильнее солнца. Фирма-производитель предупреждает, что лазерный луч не следует направлять на людей, животных, машины и спутники.
Как и большинство интереснейших гаджетов, «S3 Криптон» - дитя военно-промышленного комплекса США. Цель его создания прозаична, устройство разрабатывалось как целеуказатель для американских бомб. Возникает вопрос, зачем его запустили в продажу, вот тут все не так очевидно. Есть несколько версий на этот счет.
Согласно первой версии, наукоемкая промышленность США создала, наконец, мощнейший карманный лазер, но устройству не нашлось должного применения, поэтому деньги, затраченные на его разработку, было решено оправдать вот таким заурядным способом. Ну а вторая версия заключается в том, что таким образом американцы решили установить контакт с инопланетянами, либо предупредить инопланетное вторжение, в возможность которого верит почти половина жителей США.
А вот практичные европейцы уже нашли применение лазеру: в Великобритании отправлены в тюрьму несколько человек, которые, вопреки инструкции, направляли лазер на самолеты и водителей автомобилей, ну и, конечно, отличились футбольные хулиганы. Болельщики с помощью устройства попытались «надавить» на футбольных арбитров и футболистов команды соперника.
В России построят самый мощный лазер в мире
Самая мощная в мире лазерная установка двойного назначения может появиться в России. Как сообщил научный руководитель Российского федерального ядерного центра Ильдар Илькаев, аналогичный проект сейчас заканчивает Франция, а в США такой лазер уже работает.
Руководство страны приняло решение о создании крупнейшей лазерной установки, сообщил Илькаев. Ее строить нужно десять лет. Она будет в длину 360 метров и высотой с десятиэтажный дом.
По его словам, мощность установки составит 2,8 мегаджоуля, в то время как и американская и французская установки имеют мощность порядка двух мегаджоулей. Лазерная установка будет иметь двойное назначение, то есть использоваться как для разработки термоядерного оружия, так и в нуждах энергетической отрасли.
С одной стороны, это оборонная составляющая, поскольку физика высоких плотностей энергии, физика плотной горячей плазмы наиболее продуктивно изучается на установках. Все это используется для разработки термоядерного оружия. С другой стороны энергетическая составляющая. Сейчас многие физики в мире высказывают идеи, что лазерный термоядерный синтез может пригодиться для создания энергетики будущего, приводит РИА Новости слова научного руководителя ядерного центра.
Местом строительства самого мощного лазера планеты могут стать окрестности технопарка Саров в Дивеевском районе Нижегородской области. Этот технопарк создан на базе Российского федерального ядерного центра. К середине следующего года в его составе появится Национальный центр лазерных систем и технологий.
По информации газеты Ведомости, центр будет выпускать лазерные диоды, светодиодные осветительные устройства, медицинское лазерное оборудование, технологические лазеры для обработки материалов и микрооптику.
Cамая мощная лазерная указка 50000 mw
Синий лазер 50000 мВт — самая мощная модель портативного лазера в мире на 2016год!
Выходная оптическая мощность данного лазера более 4 Вт. Безумно яркий луч синего цвета можно увидеть на расстоянии 200 км. Он с легкостью расплавит медь, олово, разожжет костер, подожжет белую бумагу и спички с обратной стороны. А особенный сверхпрочный корпус продлит время работы за счет более совершенной системы теплоотвода.
Как только Вам удастся подержать в руке самую мощную лазерную указку в мире. Чувство, что у тебя ни с чем не сравнимая модель - бесценно.
Эксклюзивный лазер, сверхпрочный металлический кейс, четыре аккумулятора, зарядное устройство, ключи блокировки, штекер безопасности. Всё это вы можете увидеть на видео лазерной указки 50000 mw. Купить самый мощный лазер в такой комплектации крайне выгодно!
Ученые изобрели самый мощный лазер
Тодд Дитмайр, физик из Университета Техаса в Остине, сообщил об изобретении самого мощного лазера на Планете. Его мощность составляет более 1 петаватта. Лазер Texas Petawatt является единственным на сегодняшний день лазером такой мощности в Соединенных Штатах.
Во включенном состоянии лазер имеет выходную мощность более чем в 2000 раз превышающую мощность всех электростанций в США вместе взятых. Яркость лазера выше яркости солнечного света на поверхности Солнца. Однако длительность излучения пока составляет лишь 10 -13 секунды.
Дитмайр и его коллеги из Texas Center for High-Intensity Laser Science намереваются использовать лазер для того, чтобы создавать и изучать наиболее экстремальные условия во Вселенной, включая газы и температуры, более чем температура Солнца и твердые материалы под давлением многих миллиардов атмосфер.
Это позволит им исследовать в миниатюре множество астрономических явлений. Ученые смогут создавать миниатюрные сверхновые звезды и плазму сверхвысокой плотности, имитируя экзотические звездные объекты, известные как коричневые карлики.
При помощи математических уравнений, описывающих события, такие крошечные лабораторные объекты позволят больше узнать о крупных астрономических объектах, природа которых привлекает внимание ученых по всему миру.
Кроме того, такой мощный лазер поможет в поиске новых идей получения энергии при помощи управляемого ядерного синтеза. Только для вас самые интересные новости на страничках нашего портала.
Лазер, мощности которого хватит на то, чтобы разорвать саму материю пространства, будет создан в Британии, в рамках нового крупного научного проекта, который призван ответить на некоторые из самых фундаментальных вопросов о нашей Вселенной. Идя по стопам Большого адронного коллайдера, новый эксперимент большой науки заключается в создании самого мощного лазера из всех когда-либо созданных. Его мощности хватит на создание луча света, эквивалентного всей энергии, которую Земля получает от Солнца
Европейский союз потратит около 700 миллионов евро на создание самого мощного лазера в мире. Эта технология позволит уничтожать ядерные отходы и проложит путь к новым формам лечения рака. Проект под названием Extreme Light Infrastructure получил денежные средства на создание двух лазеров, в Чешской республике и Румынии, как сообщила Ширин Уилер, представляющая Европейскую комиссию по региональной политике. Третий исследовательский центр
Как сегодня утром сообщили средства массовой информации США, ученые программисты создали белый лазер, который, по их утверждению, станет настоящим прорывом в области интернет технологий. Уникальной особенностью белого лазера выступает то, что он использует собственные волны, в то время как предшествующие аналоги такой способности не имеют. Именно разработка белого лазера и положит начало тенденции совершенного развития интернета
Источники: www.km.ru, samogoo.net, texnomaniya.ru, stronglaser.ru, globalscience.ru
Богиня Инанна
Инанна среди шумерских божеств почиталась, как богиня неба и любви, а также воинского дела. Её воспринимали вместе...
Эльфы и феи: похищение детей
Такая семья могла избавиться от подкидыша-фейри, только чем-то сильно удивив его, - в этом случае фейри...
March 26th, 2012 , 12:06 am
Разрабатываемая технология позволит в будущем избавиться от нефтегазовой зависимости
В городе Ливермор в Калифорнии, специалисты Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (National Ignition Facility, NIF) провели успешное испытание лазерной установки, состоящей из 192 мощнейших лазеров.
Суммарный созданный лазерный луч ультрафиолетового диапазона превысил мощность 411 триллионов ватт. Это превышает пиковое потребление всей Америки, вместе взятой, в любой момент времени. Правда, импульс длился доли секунды. Но, чтобы понять, каких масштабов это событие,можно привести следующую информацию: комплекс строился 12 лет, на его строительство было потрачено почти 4 млрд долларов. Полученный результат может оказаться коренным переломом в развитии человечества.
Это не кадр из научно-фантастического фильма. Так выглядит "целевая камера" - сердце установки. Именно в ней происходит "разряд" лазерного импульса. На фото техники подготавливают камеру к испытаниям:
Как это работает и для чего это всё нужно.
Объяснить на бытовом уровне, зачем нужны столь мощные лазерные лучи, довольно сложно. Это примерно то же самое, что происходит в недрах звёзд, например нашего Солнца. Учёные из NIF так и говорят, что они зажигают мини-звезду на Земле. NIF использует 192 мощнейших лазера, чтобы разогреть и сжать небольшую мишень, состоящую из смеси дейтерия и трития, до такого состояния, когда начинается самостоятельная термоядерная реакция.
Здание, где находится непосредственно сама установка для проведения экспериментов, по своим размерам занимает три футбольных поля. Этот комплекс - самая большая в мире установка для проведения инерциального управляемого термоядерного синтеза. Вид с воздуха:
Говоря простым языком, с помощью столь мощного лазера можно зажигать термоядерную реакцию и управлять ею. Термоядерные реакторы - это будущее человечества в плане получения энергии. Запасы топлива для них практически неисчерпаемы - его можно получать из мирового океана или из реголита, который можно доставлять с Луны и которым покрыта вся её поверхность. Такие реакторы экологически чисты, в отличие от атомных реакторов, так как не оставляют радиоактивного загрязнения. Энергия же, извлекаемая из термоядерного синтеза в тысячи раз превышает энергию распада урана.
Таким образом, у стран, владеющих данной технологией, появится возможность отказаться от использования урана и углеводородного (нефти, газа, угля) топлива для получения энергии.
Как это скажется на экономике этих стран, уровне жизни и благосостоянии их населения, догадайтесь сами.
P.S. Сегодня стало известно, что Россия тоже не отстаёт в сфере науки и современных технологий. Произведено успешное затопление в Тихом океане очередного вышедшего из строя российского спутника. Роскосмос похвастался, что телекоммуникационный спутник "Экспресс-АМ4" удалось затопить с точностью до минуты и в заданном районе. Спутник пролетал целый год пустой болванкой, так как изначально улетел не на ту орбиту, которую планировали. Вернуть на расчетную орбиту его так и не удалось.
Начали продаваться в 2002 году. Самый распространенный тип твердотельных лазерных указок с диодной накачкой (DPSS). Мощность таких указок от 5 до 800 милливатт (mw). Диоды зелёного цвета не производятся, используется другая схема производства таких указок. Устройство намного сложнее чем у обычных красных или синих лазерных указок. Зелёный свет получают довольно сложным способом из за чего мощные зеленые лазерные указки, стоят очень дорого.
Сначала мощным (обычно >100 мВт инфракрасным лазерным диодом с λ=808 нм накачивается кристалл ортованадата иттрия с неодимовым легированием, где излучение преобразуется в 1064 нм. Потом, проходя через кристалл титанила-фосфата калия, частота излучения удваивается (1064 нм → 532нм) и получается видимый зелёный свет. Отметим высокую энергозатратность зелёных лазерных указок - в большинстве используются две AA/AAA/CR123/18650 батареи. Фокусируемая зеленая лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.).
Красные лазерные указки
Самые распространенные лазерные указки красного цвета . В таких указках используется красные лазерные диоды с длинной волны 650нм 660нм или более видимый 635нм. Мощность бывает приблизительно от 1 до 1000 милливатт (mw). Мощные красные указки 650нм - одни из самых дешевых по соотношению цена/мощность. Фокусируемая красная лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.).
Более редкие красные лазерные указки используют Твердотельный лазер c диодной накачкой (DPSS) и работают на длине волны 671 нм.
Синие лазерные указки
445 нм (синий цвет)
У этих лазерных указок, свет излучается, мощным синим лазерным диодом. Такие лазерные указки относится к 4-му классу опасности и представляет серьёзную опасность для глаз и кожи. Мощность таких лазерных указок бывает 500mw, 1000mw и более дорогие 1500mw и 2000mw. Это самые мощные лазерные указки на сегодняшний день. Другие указки, достигать таких мощностей не могут. По соотношению цена/мощность, мощные синие лазерные указки, являются самыми выгодным приобретением на сегодняшний день. Такие указки прожигает все подряд вплоть до дерева.
473 нм - Аргоновый (бирюзовый цвет)
Такие лазерные указки появились лишь в 2007 году и имеют схожий с зелёными лазерными указками принцип работы (DPSS). Длину волны 473нм обычно получают, путем удвоения частоты 946нм излучения. Для получения 946нм используется кристалл алюмо-иттриевого граната с добавками неодима. Такие указки очень дорогие в производстве, из за их низкого КПД. Мощность таких указок бывает от 1 до 50 милливатт(mw). Но сегодня можно заказать даже такую редкую и эксклюзивную лазерную указку. Невероятно красивый луч бирюзового цвета, выглядит просто потрясающе!
Фиолетовые лазерные указки
Фиолетовые указки имеют лазерный диод 405нм. Длина волны 405нм находится на границе диапазона светового спектра, видимого человеческому зрению и поэтому, луч таких указок кажется тусклым. Однако, свет таких лазерных указок, вызывает флюоресценцию предметов, на которые направлен лазерный луч. Фиолетовые лазерные указки стали продаваться после появления Blu-ray приводов. Мощность таких указок бывает от 5 до 500 мВт. Фокусируемая фиолетовая лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.)
Жёлтые лазерные указки
Лазерные указки желтого цвета так же используется DPSS технологию и излучают одновременно два пучка света: 1064нм и 1342нм. Излучение попадает в нелинейный кристалл, который поглощает фотоны двух пучков и излучает фотоны 593,5нм (суммарная энергия 1064 и 1342 нм фотонов равна энергии фотона 593,5 нм). КПД таких указок не вероятно низок около 1 %. Тем самым делая их самыми дорогими и мало распространенными.