Laser strålar

Politiskt stöd för kärnvapen har minskat, och vapenavtal har lett till en minskning av antalet stridsspetsar och mindre design. USA står inför utsikterna att förlora en generation kärnvapendesigners som kan upprätthålla befintliga lager eller utveckla nya vapen. Förförstärkarna i national ignition facility är det första steget i att öka laserstrålarnas energi när de riktas mot målkameran.

NIF uppnådde ett Terawatt-1-Skott, gånger mer kraft än i USA vid varje given tidpunkt. Från dessa förändringar kom Stackpile Steardship and Management ssmp-programmet, som bland annat innehöll verktyg för att utveckla metoder för att utveckla och bygga kärnvapen utan att behöva testa deras explosionsskydd. I en serie möten som inleddes bildades ett avtal mellan laboratorierna om uppdelningen av ssmp: s insatser.

En viktig del av detta kommer att vara validering av datormodeller med hjälp av låginkomst ICF-experiment. Nova-uppdateringen var för liten för att användas för dessa experiment. I Maj uppgav Sandia Fusion-forskaren Rick Spielman offentligt att NIF "praktiskt taget inte har någon intern peer review på tekniska frågor" och att "Livermore i huvudsak har valt gruppen för granskning." Han uppgav att hans huvudsakliga mål var att "rekrytera och stödja personal av teoretiker och experimentalister" och att medan vissa experimentella data skulle visa sig vara användbara för vapendesign, begränsade skillnader i experimentell inställning deras relevans.

Därför skulle det också vara fel att anta att NIF kommer att kunna upprätthålla ett långsiktigt perspektiv för personal av vapendesigners och ingenjörer med detaljerad designkompetens jämförbar med dem som för närvarande arbetar i vapendesignlaboratorier. House Armed Services Committee, som var " utformad för att producera, för första gången i laboratorieförhållanden, förhållanden för temperatur och densitet av materia nära de som uppstår under detonationen av kärnvapen.

Förmågan att studera materiens beteende och överföring av energi och strålning under dessa förhållanden är nyckeln till att förstå kärnvapens grundläggande fysik och förutsäga deras effektivitet utan underjordiska kärnprov. NIF-målkameran var så stor att den måste byggas i sektioner. Arbetet med NIF började med en strållinjedemonstrator, strålen. Strålen fungerade framgångsrikt mellan dem, och sedan skickades den till Sandia National Laboratories som en ljuskälla i sin Z-maskin.

Vid tiden" vanlig etablering " laser sink avslutades, mer än kubikmeter jord hade grävts, mer än 73 kubikmeter betong hade hällts, 7 ton armeringsstål förstärkning hade lagts, och mer än 5 ton konstruktionsstål hade uppförts. För att isolera lasersystemet från vibrationer gjordes grunden för varje laserfack oberoende av resten av strukturen. Tre fot tjocka, fot långa och fot breda plattor krävde kontinuerliga betonghällar för att uppnå sina specifikationer.

Marken var så blöt att inramningen av stödväggen sjönk sex tum, vilket tvingade laget att demontera och montera den igen. Paleontologer kallades in för att ta bort och bevara benen, vilket fördröjde byggandet i fyra dagar. Moderna metoder för mätning av optik, beläggningar och ytbehandlingar har utvecklats för att motstå NIF-lasrar med hög energi, liksom metoder för att förstärka laserstrålar till de nödvändiga energinivåerna.

Detta krävde en omdesign av modulen för att innehålla skräp, men eftersom betongen redan var gjuten, lämnade den de nya modulerna så tätt packade att underhåll på plats var omöjligt. En annan omdesign följde, den här gången gjorde det möjligt att ta bort modulerna från avdelningen för underhåll. Under denna period rapporterades inga problem med NIF i ledningskedjan.

I augusti samma år visade det sig att ingen av påståendena var nära sanningen. Den oberoende granskningen bekräftar vår ståndpunkt att NIF: s ledningsgrupp har gjort betydande framsteg och behandlat tidigare frågor."Laser Bay 2 beställdes i Juli. Projektet fick en ny ledningsgrupp [92] [93] i September, ledd av George Miller, som utsågs till tillförordnad biträdande chef för Lasers.

A laser is a device that emits light through a process of optical amplification based on the stimulated emission of electromagnetic radiation.

Som ett " stellar exempel på hur rätt tillämpning av projektledning kan föra samman globala team för att effektivt leverera ett projekt av denna skala och betydelse. I augusti hade 96 laserlinjer färdigställts och beställts, och "den totala infraröda energin är mer än 2. Detta är mer än 40 gånger mer än Nova-lasern brukade fungera vid den tidpunkt då den var den största lasern i världen." Målkammaren måste sedan utrustas med sköldar för att blockera neutrons.At den tiden publicerades artiklar i vetenskapliga tidskrifter som sa att tändning var oundviklig.

Scientific American öppnade en översiktsartikel med uttalandet "Ignition is close now.

Laser är en teknik som genom stimulerad emission och ett mediummaterial (ofta ädelsten eller ädelgas) skapar ljusstrålar som är enfärgade (monokroma), koherenta (ljusvågorna är i fas), har en riktning och har stark intensitet.

Inom ett år eller två, i alla fall, problem bromsade jakten på laserenergier vid tändningsnivån 1. Sedan dök en liten mängd vattenånga upp i målkammaren och frös till fönstren i ändarna av Holraums, vilket orsakade en asymmetrisk explosion. Detta löstes genom att lägga till ett andra glasskikt i båda ändarna, vilket faktiskt skapade ett stormfönster. Sedan uppgraderades NIF, vilket förbättrade diagnostiska och mätverktyg.

ARC är i själva verket en Petawatt - klasslaser med en toppeffekt som överstiger en quadrillion Watt. Den är utformad för att skapa ljusare, mer penetrerande, mer energiska röntgenstrålar. Arc har blivit världens största kortenergilaser som kan producera pikosekundlaserpulser för att producera energiska röntgenstrålar i 50-kev-området. I alla fall, den 6: e översynen publicerades den 19 juli: i alla fall, den integrerade slutsatsen baserad på denna omfattande period av experiment är att betydande hinder måste övervinnas för att uppnå antändning eller målet att observera entydig alfauppvärmning.

I själva verket noterar granskare att med tanke på de okända med det nuvarande "semi-empiriska" tillvägagångssättet är sannolikheten för antändning före slutet av December extremt låg, och till och med målet att visa entydig alfauppvärmning är en svår uppgift. I synnerhet fann de en brist på prediktiv förmåga hos strålningsdriften till kapseln och otillräckligt modellerade laser-plasma-interaktioner.

Trycket nådde bara hälften till en tredjedel av det erforderliga tändtrycket, långt under de förutsagda värdena. I noten diskuterades blandning av abalatorns material och bränslet för kapseln, troligen på grund av instabiliteten hos hydrodynamiken på abratorns yttre yta. Han ifrågasatte om det fanns tillräckligt med energi för att komprimera en tillräckligt stor kapsel för att undvika blandningsgränsen och uppnå antändning.

Medierapporter tyder på att NIF kommer att flytta fokus till materialforskning. Fokus låg på rena Fusionsanordningar, som införlivar teknik som utvecklats parallellt med NIF som avsevärt skulle förbättra designprestanda. Experiment som börjar med de plutoniummål som används. Tredimensionella strukturella modifieringar och skrivning inuti tekniska material.

Principerna för laserspektroskopi diskuteras av Demtrxxter. Tack vare laserkomponenternas noggranna utformning kan laserljusets renhet, mätt som "linjebredd", förbättras mer än renheten hos någon annan ljuskälla.

Detta gör lasern till en mycket användbar källa för spektroskopi. Den höga ljusintensiteten som kan uppnås i en liten kollimerad stråle kan också användas för att inducera en icke-linjär optisk effekt i ett prov, vilket möjliggör tekniker som raman-spektroskopi. Andra spektroskopiska metoder baserade på lasrar kan användas för att tillverka extremt känsliga detektorer av olika molekyler som kan mäta molekylära koncentrationer vid nivån av delar per PPT.

På grund av den höga effekttätheten som kan uppnås med lasrar är strålinducerad atomstrålning möjlig: denna metod kallas laserinducerad spektroskopisk LIBS. Värmebehandling [redigera] värmekapaciteten hos lasrar möjliggör selektiv förstärkning av ytan från slitage med liten eller ingen snedvridning av komponenten. Eftersom detta eliminerar det mesta av den återvinning som för närvarande görs, återvinns kapitalkostnaden för lasersystemet på kort tid.

En inert, absorberande beläggning för laservärmebehandling har också utvecklats, vilket eliminerar ångorna som genereras av konventionella färgbeläggningar under värmeöverföringsprocessen med CO2-laserstrålar. En av de faktorer som är avgörande för framgången med värmebehandling är kontrollen av laserstrålningen på ytan av delen. Den optimala fördelningen av strålning beror på termodynamiken för interaktionen mellan lasermaterialet och delens geometri.

För allmän värmebehandling är en likformig kvadratisk eller rektangulär stråle ett av de bästa alternativen. För vissa speciella applikationer eller applikationer där värmebehandling utförs vid kanten eller hörnet av delen kan det vara bättre för bestrålningen att minska nära kanten för att förhindra smältning. Väderstudier [redigera] visar att forskare en dag kan orsaka regn och blixtnedslag, samt mikromanipulation av några andra väderfenomen med hjälp av högenergilasrar.

Ett sådant genombrott kan potentiellt utrota torka, hjälpa till att lindra väderrelaterade katastrofer och fördela väderresurser till områden i nöd.