Extreme Light Infrastructure

редактировать
ELI Beamlines building

Extreme Light Infrastructure (ELI ) исследовательская инфраструктура (RI), представляющая общеевропейский интерес и являющаяся частью европейской дорожной карты ESFRI. ELI размещает самую интенсивную систему передачи луча в мире, разрабатывает новые возможности для междисциплинарных исследований с использованием света этих лазеров и вторичного излучения, полученного от них, и делает их доступными для международного научного сообщества пользователей. ELI стремится стать крупнейшим в мире и первым международным центром для пользователей в области лучевых и лазерных исследований.

Объект будет базироваться на четырех площадках. Три из них в настоящее время реализуются в Чехии, Венгрии и Румынии с объемом инвестиций, превышающим 850 миллионов евро, в основном за счет Европейский фонд регионального развития (ERDF). В Дольни Бржежаны, недалеко от Праги, Чешская Республика, предприятие ELI Beamlines разрабатывает вторичные короткоимпульсные источники излучения и частиц. Источник аттосекундных световых импульсов ELI (ELI-ALPS) в Сегед, Венгрия создает уникальную установку, которая обеспечивает источники света в чрезвычайно широком частотном диапазоне в виде ультракоротких импульсов с высокой частотой повторения. В Мэгуреле, Румыния, центр ELI Nuclear Physics (ELI-NP) специализируется на лазерной ядерной физике. Местоположение четвертого столба ELI, самого высокого уровня интенсивности, еще не определено. Ожидается, что мощность его лазера превысит мощность нынешних опор ELI примерно на порядок.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Исследовательских центра ELI
    • 2.1 ELI Beamlines
    • 2.2 ELI-ALPS
    • 2.3 ELI NP
  • 3 Ссылки
  • 4 Внешние ссылки

История

Проект Extreme Light Infrastructure начался как восходящая инициатива европейского научного лазерного сообщества и сети крупных национальных лазерных установок LASERLAB-EUROPE в контексте подготовки первой европейской дорожной карты ESFRI в 2005. С 2007 по 2010 год ELI вступила в подготовительный этап, финансируемый Европейской Комиссией, в котором участвовали 40 лабораторий из 13 стран. Жерар Муру, инициатор проекта ELI, был координатором подготовительного этапа.

На заседании Руководящего комитета 1 октября 2009 г. в Праге Консорциум подготовительного этапа ELI официально передал Чешской Республике, Венгрии и Румынии полномочия приступить к строительству ELI. 10 декабря 2010 г., в конце подготовительной фазы, проект был полностью передан консорциуму ELI Delivery Consortium, состоящему из представителей трех принимающих стран. Финансирование ERDF объекта ELI-Beamlines в Чешской Республике было предоставлено Европейской комиссией 20 апреля 2011 года, а 18 сентября 2012 года - ELI-Nuclear Physics в Румынии. Финансирование объекта ELI-ALPS в Венгрии было предоставлено в начало 2014 года.

Международная ассоциация консорциума доставки ELI была основана 11 апреля 2013 года как международная некоммерческая ассоциация в соответствии с законодательством Бельгии (AISBL ). Он способствует устойчивому развитию ELI как общеевропейской исследовательской инфраструктуры, поддерживает скоординированное внедрение исследовательских центров ELI и сохраняет последовательность и взаимодополняемость их научных задач. Он также организует создание международного консорциума, который будет отвечать за будущую работу ELI, предпочтительно в форме Консорциума европейской исследовательской инфраструктуры (ERIC). Международная ассоциация ELI-DC открыта для членства для организаций из всех заинтересованных стран.

Исследовательские центры ELI

ELI Beamlines

Основная цель ELI Beamlines - создание самого современного лазерного оборудования в мире. Это будет достигнуто и реализовано в рамках исследовательских проектов, охватывающих взаимодействие света с веществом с интенсивностью, которая в 10 раз превышает достижимые в настоящее время значения. Благодаря ультракоротким лазерным импульсам, которые длятся всего несколько фемтосекунд, и производительности до 10 ПВт, ELI принесет новые методы и инструменты для фундаментальных исследований, а также для таких областей, как медицинская визуализация и диагностика, лучевая терапия, новые материалы и рентгеновская оптика..

Лазерный центр ELI Beamlines - уникальное устройство высшего класса, созданное для чешских и международных научных исследований - для пользователей, которые проводят фундаментальные и прикладные исследовательские эксперименты с использованием четырех сверхинтенсивных лазерных систем (L1-L4), которые постепенно введу в полную эксплуатацию.

ELI Beamlines разработана как высокоэнергетическая и часто повторяющаяся опора европейского проекта ELI (Extreme Light Infrastructure). Основная цель проекта, в соответствии с Белой книгой ELI [1], заключается в создании устройства с высокоэнергетическим пучком, которое может разрабатывать и использовать ультракороткие импульсы частиц высокой энергии и излучения, возникающего в результате релятивистских и ультрарелятивистских взаимодействий. Центр ELI Beamlines стремится решить одну из «основных задач», а именно генерировать ультракороткие импульсы пучков частиц энергии (>10 ГэВ) и излучения (до нескольких МэВ), генерируемых компактными лазерными плазменными ускорителями. Ожидается, что они будут поддерживать сверхвысокую научную науку, то есть достичь ультрарелятивистского режима.

Подробнее на:

Здание открыто в 2015 году

Пользовательские эксперименты начались в 2018 году

. Лазерные системы ELI Beamlines

L1 ALLEGRA - TW лазер, 100 миллиджоулей, 1 кГц - в работе

L2 AMOS - лазер 100 ТВт, 2 Дж, 50 Гц

L3 HAPLS - лазер 1 ПВт, 30 Дж, 10 Гц - в работе

L4 ATON - лазер мощностью 10 ПВт, 2 кДж - в работе.

.

ELI-ALPS

Расположенный в Сегеде, на юго-востоке Венгрии, основная цель ELI-ALPS, аттосекундного столпа инфраструктуры Extreme Light, в в соответствии с Белой книгой ELI: 1) генерировать фемтосекундные и аттосекундные импульсы рентгеновского и рентгеновского излучения для временного исследования динамики электронов в атомах, молекулах, плазме и твердых телах на аттосекундном уровне; 2) развитие источников (в сторону высокой средней мощности, импульсов высокой пиковой интенсивности).

Лазеры ELI-ALPS обладают непревзойденными параметрами, которые позволяют генерировать уникальные аттосекундные импульсы и последовательность импульсов в ВУФ и рентгеновских областях спектра, недоступные в других местах.

Лазерная технология ELI-ALPS

ELI-ALPS предлагает больше, чем просто использование новейших лазерных систем нового класса. Уникальное сочетание выдающихся лазерных импульсов с новаторскими технологиями вторичных источников откроет новые возможности в экспериментальных исследованиях. Это делает ELI-ALPS одним из лидеров в области сверхбыстрых физических процессов, а также центром мирового класса для получения выдающихся результатов в области биологии, химии, медицины и материаловедения.

Ключевые характеристики включают:

  • Пиковая мощность и частота повторения лазерных систем с фазовой стабилизацией в несколько циклов колеблются от доли TW до нескольких PW и от 100 кГц до 10 Гц соответственно.
  • Высокоэнергетические экстремальные ультрафиолетовые фотоны (10 эВ - 10 кэВ) будут генерироваться в результате процессов высоких гармоник в газах и твердых телах, что приведет к единичным импульсам с длительностью импульса до десятков аттосекунд.
  • Рентгеновские лучи (100 кэВ) будут исходить от специального релятивистского лазерно-электронного источника томсоновского рассеяния (доступного после фазы интенсивной разработки после 2021 года).
  • ТГц импульсы с энергией даже в мДж генерируются посредством оптического выпрямления в нелинейных кристаллах.

Подробнее на: https://www.eli-alps.hu/

Здание открыто в 2017 г.

Пользовательские эксперименты начались в 2018 г.

. Лазерные системы ELI-ALPS

Источник лазераЦентральная длина волныЭнергия импульсаДлительность импульсаЧастота следованияПиковая мощностьСредняя мощность
HR 11030 n м1 мДж7 фс100 кГц200 ГВт100 Вт
HR 21030 нм5 мДж6,7 фс100 кГц1 TW500 Вт
SYLOS 2900 нм35 мДж7 фс1 кГц5 TW35 Вт
ВЫРАВНИВАНИЕ СИЛОСА850 нм40 мДж12 фс10 Гц3 TW0,4 ​​Вт
HF PW800 нм34 J17 fs10 Hz2 PW340 Вт
МИР2,8-4 мкм150 мкДж40 фс100 кГц3 ГВт15 Вт
ТГц насос1 мкм500 мДж500 фс50 Гц1 TW25 W

ELI NP

Исследовательский центр ELI-NP
Общая информация
СтатусЗавершено
ТипИсследовательский центр
АдресNo. 30, Reactorului Street
Город или городМэгуреле
СтранаРумыния
Координаты 44 ° 20′57 ″ N 26 ° 02′59 ″ E / 44.349117820187026 ° N 26.049731969833374 ° E / 44,349117820187026; 26.049731969833374
Закладка фундамента14 июня 2013 г.
Стоимость356,2 млн евро
Земля31 500 м
Проект и строительство
ДевелоперStrabag (здание). Thales Group (лазер). EuroGammaS (γ-луч)
Сайт
www.eli-np. ro

Исследовательский центр ELI NP - это строящийся объект в Мэгуреле, Румыния, где будет установлен самый мощный в мире лазер. Лазерная технология может быть использована для уничтожения ядерных отходов и для создания нового типа рака лучевой терапии, называемого адронотерапией. ELI-NP, крупнейший научный проект в Румынии, станет единственным европейским и международным центром высокоуровневых исследований лазера сверхвысокой интенсивности, взаимодействия лазера с веществом и вторичных источников с беспрецедентными возможностями. ELI-NP - очень сложный объект, на котором будут размещены две машины с экстремальными характеристиками:

  • лазер очень высокой интенсивности, в котором когерентно складываются лучи от двух лазеров мощностью 10 ПВт для получения интенсивностей порядка 10–10 Вт / см и электрические поля 10 В / м на площади в несколько квадратных микрометров.
  • очень интенсивный (10 γ / с) яркий γ-пучок, ширина полосы 0,1%, с E v>19 МэВ, который получают путем некогерентного обратного комптоновского рассеяния лазерного излучения от очень яркого, интенсивного, классического электронного пучка (E e>700 МэВ), создаваемого теплым линейным ускорителем.

Здание будет построено на сейсмических амортизаторах и будет состоять из двух твердых тел - одного для лазеров и одного для гамма-пучка, общей площадью 11 010 м 2. В этом же здании будет размещен корпус лабораторий площадью 2396 м². Тело, посвященное лазерам, будет иметь восемь подземных уровней, а другой - 12 подземных уровней. В комплексе, посвященном этому проекту, также будет офисное здание площадью почти 970 м², в непосредственной близости от которого расположится гостевой дом на 30 номеров, занимающий 642 м².

Начало работ над инфраструктурой этого проекта состоялось 14 июня 2013 года. Лазер был произведен во Франции, испытан в Париже и будет доставлен в Румынию.

13 марта 2019 года компания Măgurele провела публичное сообщение результатов испытаний мощной лазерной системы ELI-NP, которое также являлось демонстрационным испытанием, подтверждающим достижение мощности 10 ПВт. Достижение 10 ПВт на лазере ELI-NP является важной вехой для исследований мирового уровня: Европа впервые через Румынию владеет самым мощным лазером в мире. Таким образом, лазер ELI-NP становится самой мощной лазерной системой из когда-либо созданных.

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 10:20:51
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте