Войти
Argus Laser, вид сверху. Область камеры мишени находится у дальней стены (вверху слева). Argus представлял собой двухлучевое инфракрасное легированное неодимом кварцевое стекло лазер с выходной апертурой 20 см (7,9 дюйма), созданный в Ливерморской национальной лаборатории в 1976 году для исследования термоядерного синтеза с инерционным удержанием. Argus продвинул исследования взаимодействия лазера с мишенью и подготовил почву для создания его преемника, 20-лучевого лазера Шивы.
. Из некоторых ранних экспериментов в ICF было известно, что когда большие лазерные системы усиливают свои лучи за пределами определенной точки (обычно около уровня гигаватт), нелинейно-оптические эффекты начнут проявляться из-за очень интенсивной природы света. Самым серьезным из них было «линзирование Керра », где, поскольку луч настолько интенсивен, что во время его прохождения через воздух или стекло электрическое поле света фактически изменяется показатель преломления материала и заставляет луч в наиболее интенсивных точках «самофокусироваться» вплоть до нитевидных структур чрезвычайно высокой интенсивности. Когда луч коллапсирует на такие волокна чрезвычайно высокой интенсивности, он может легко превысить порог оптического повреждения лазерного стекла и другой оптики, серьезно повредив их, создав ямки, трещины и серые дорожки на стекле. Эти эффекты стали настолько серьезными после первых нескольких этапов усиления первых лазеров, что было практически невозможно превысить гигаваттный уровень для лазеров ICF, не разрушив сам лазер всего за несколько выстрелов.
Чтобы улучшить качество усиленных лучей, LLNL начала экспериментировать с использованием пространственных фильтров в однолучевом лазере Cyclops, построенном в предыдущем год. Основная идея заключалась в том, чтобы расширить лазерное устройство до очень длинной «линии луча», по которой любые недостатки, накопившиеся в луче, будут последовательно устраняться после каждой стадии усиления. Серия трубок с линзами на обоих концах фокусировала бы свет до точки (фокусной точки), где он проходил бы через точечное отверстие, которое отклоняет рассеянный несфокусированный свет, сглаживая луч и устраняя пятна высокой интенсивности, которые в противном случае были бы дополнительно усиливается, вызывая повреждение оптики направленного луча. Эта техника была настолько успешной на Аргусе, что ее часто называли «спасителем лазерной ICF».
После успеха Cyclops в сглаживании лучей, следующим шагом было дальнейшее увеличение энергии и мощности полученных лучей. Argus использовал серию из пяти групп усилителей и пространственных фильтров, расположенных вдоль линий луча, каждая из которых увеличивала мощность до тех пор, пока она не достигла в общей сложности примерно 1 килоджоулей и 1-2 тераватт на луч. Такие интенсивности было бы невозможно достичь без использования пространственной фильтрации. Аргус был разработан в первую очередь для характеристики больших лазерных лучей и взаимодействий лазер-мишень, не было никаких попыток фактически достичь состояния воспламенения от термоядерного синтеза в устройстве, поскольку это считалось невозможным при энергиях, которые Аргус был способен доставить. Argus, однако, использовался для дальнейшего изучения более высоких выходов так называемых "взрывающихся толкающих" мишеней и для разработки рентгеновских диагностических камер для наблюдения за горячей плазмой в таких мишенях - методика, имеющая решающее значение для определения характеристик мишени на более поздних лазерах ICF..
Argus был способен производить в общей сложности около 4 тераватт короткими импульсами продолжительностью до 100 пикосекунд, или около 2 тераватт мощности в более длительном импульсе длительностью 1 наносекунд (~ 2 килоджоулей ) на капсуле с термоядерным топливом диаметром 100 микрометров. Он стал первым лазером, который проводил эксперименты с использованием рентгеновских лучей, полученных при облучении хохльраума. Снижение выработки энергии жесткого рентгеновского излучения за счет образования горячих электронов при использовании удвоенной и утроенной частоты лазерного света (в отличие от инфракрасного света, непосредственно производимого самим лазером) было впервые замечено на Argus. Этот метод также будет позже апробирован в режиме прямого привода (как на LLE, так и на лазере Novette ) и впоследствии использован для увеличения энергии лазера с целью достижения эффективности взаимодействия плазмы в экспериментах почти на всех последующие лазерные устройства инерционного удержания. Argus был остановлен и демонтирован в сентябре 1981 года. Максимальный выход термоядерного синтеза для взрыва мишени на Argus составлял около 10 нейтронов за выстрел.
