Laserov zen urychlov n stic
Download
1 / 22

- PowerPoint PPT Presentation


  • 64 Views
  • Uploaded on

Laserově řízené urychlování částic. Jaroslav Švec Ondra Horský. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. O co jde?. Vývoj intenzity laserů Výhodné oproti elektromagnetickým typům urychlovačů pole:TV/m oproti MV/m

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '' - deva


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Laserov zen urychlov n stic

Laserově řízené urychlování částic

Jaroslav Švec

Ondra Horský

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti


O co jde
O co jde?

  • Vývoj intenzity laserů

  • Výhodné oproti elektromagnetickým typům urychlovačů

  • pole:TV/m oproti MV/m

  • Krátké svazky oproti běžným urychlovačům (1000x)

  • Krátká urychlovací délka

  • Využití – ve fyzice, medicíně, technice atd.


Ne urychlov n
(Ne)urychlování

  • Energie ~ 3MeV

    • Rychost už kolem 0,99 c

  • Energie 150 Gev

    • Rychlost se ale zvětší relatině nepatrně na 0,999…9 c

  • V podstatě jde tedy spíše o zvětšování energie částic, než jejich urychlování!


  • Dv cesty v voje
    Dvě cesty vývoje

    • Co největší výkon k urychlování

    • Efektivnější řešení urychlování

    Dvě cesty vývoje



    Typy urychlov n
    Typy urychlování

    Dvě cesty vývoje

    • Elektronů – náš případ

      (energie dodaná během mnohem kratší doby)

    • Iontů


    Urychlov n elektron
    Urychlování elektronů

    • Postupující impuls odděluje elektrony od iontů a vytváří za sebou postupující elektrické pole

    • Elektrony jsou urychlovány potenciálem v plazmatu za laserem


    Lwfa laser wake field acceleration
    LWFA laser wake-fieldacceleration

    Krátkého laserového pulsu (<1 picosekunda)

    Délka pulzu odpovídá hustotě plazmatu

    Rychlost vlny menší než rychlost světla - elektrony (pohybující se rychlostí světla) utečou z příznivé urychlovací fáze a začnou se zpomalovat - omezená urychlovací délka


    Rlwfa resonant laser wake field acceleration
    RLWFA resonant laser wake-fieldacceleration

    Řadou pulzů se docílí rezonančního růstu vln, (účinky jednotlivých pulzů se sečtou)

    Ve fázi návrhů

    Výhoda: není nutný výkonný laser

    Nevýhoda: nutnost vysoké přesnosti ( načasování na femtosekundy, optická dráha přesná na mikrometry)


    Pbwa plasma beat wave accelerator
    PBWAplasma beat-waveaccelerator

    Navrhovaná dříve (LWFA – krátkovlnné lasery s vysokou intenzitou, pulzy nebyly dostupné.)

    Dva dlouhé laserové svazky s mírně odlišnou frekvencí kdy ω1 – ω2 = ωp, kde ωp je frekvence plazmatu.

    Pulzy interferují a rezonančně budí vlny


    Smlwfa self modulated laser wake field acceleration
    SMLWFA self-modulated laser wake-fieldacceleration

    Pro danou délku pulzu, hustota plazmatu je větší než pro LWFA  vyšší urychlovací pole

    Interakce pulzu s plazmatem způsobí, že dlouhý pulz je rozdělen na řadu krátkých

    Více nestabilní než LWFA


    Pwfa svazkem e nebo e
    PWFA – svazkem e+ nebo e-

    Analogické LWFA, místo laserového pulzu je použit intenzivní elektronový svazek

    Výhoda: (oproti LWFA) vlna se pohybuje rychlostí světla - není omezena interakční délka

    Omezení: energie se maximálně zdvojnásobí


    Laser pals prague asterix laser system
    Laser – PALS (PragueAsterix laser System)

    • Nepoužívá se k urychlování

    • V současné době pokusy s generací rengenového záření

    • maximální výkon 20TW



    Filtry
    Filtry

    http://www.pals.cas.cz/pals/pac225ma.htm

    Svazek musí být homogenní v celém průřezu

    Jedná se o prostorovou filtraci (odstraní halo způsobené rozptylem na vzduchu)


    Filtry1
    Filtry

    • Zvětšují průměr laserového svazku tak, aby odpovídal průměru vstupní apartury následujícího zesilovače.

    http://www.pals.cas.cz/pals/pac225ma.htm


    Zesilova e
    Zesilovače

    • Udržují valenční elektrony plynu v zesilovačích v ionizovaném stavu pomocí UV záření.

    • Při průletu laserového záření dochází k navrácení excitovaných elektronů na svou původní energetickou hladinu a vyzáření fotonu ve stejné fázi.