チャープドパルス増幅：短い高エネルギーレーザーパルスの背後にある技術
要約
本記事では、レーザーにおいて短い高エネルギーパルスを作成するために使用されるチャープドパルス増幅技術について探求します。パルスの伸縮の過程や、複数の色の使用による短いパルスの作成方法について説明します。また、短いパルスを実験に使用することの潜在的な利点や、講演者が2つの強力なレーザーを建設する目的についても掘り下げます。
目次
- チャープドパルス増幅とは？
- 短いパルスの利点
- 強力なレーザーの建設
- 結論
チャープドパルス増幅とは？
チャープドパルス増幅は、レーザーにおいて短い高エネルギーパルスを作成するために使用される技術です。このプロセスは、パルスを伸ばすために長いファイバーを使用し、分散により異なる色で構成されたパルスを作成します。赤色は緑色や青色よりも早く移動するため、パルスが伸び、チャープドになります。伸ばされたパルスは、コンプレッサーを使用して短い高エネルギーパルスに圧縮される前に安全に増幅されます。この技術は他の種類のレーザーと似ていますが、複数の色の使用により短いパルスが作成できます。
短いパルスの利点
ソフトマターフィジックスを研究する大学院生である講演者は、実験に短いパルスを使用することの潜在的な利点について説明します。短いパルスは、サンプルをあまり加熱せずに必要な場所にパワーを供給することができる可能性があります。講演者は、光トゥイーザーを使用して溶液中の粒子をトラップしたことがありますが、レーザートゥイーザーを使用してモーターを回転させたことはありません。講演者は、ナノ秒パルスを持つキロジュールレーザーで作業し、それをテーブルトップテラワットと呼ばれるものにまで下げました。目標は、特定の場所で化学反応を駆動するか、周辺部分に影響を与えることなく腫瘍細胞のような単一の細胞を破壊するために、1平方センチメートルあたり10の29ワットに到達することです。短いパルスは、レーザーを使用した実験で役立つかもしれません。
強力なレーザーの建設
講演者は、2つの25-30ペタワットレーザーを建設し、パワーを結合してシュウィンガー限界に到達する可能性のある電子ビームを作成することを目指していることを説明します。連続波レーザーとチャープドパルス増幅の主な違いは、後者が非常に短い時間でパワーを供給することです。講演者は、過去の共同作業や、高ピークパワーレーザーに対する共通の興味について語ります。
結論
チャープドパルス増幅は、レーザーにおいて短い高エネルギーパルスを作成するために使用される強力な技術です。複数の色の使用により短いパルスが作成できるため、実験において潜在的な利点があります。講演者が2つの強力なレーザーを建設する目的は、物理学の分野で興奮するような新しい発見をもたらす可能性があります。
