+ All Categories
Home > Documents > Laserově řízené urychlování částic

Laserově řízené urychlování částic

Date post: 19-Mar-2016
Category:
Upload: deva
View: 33 times
Download: 1 times
Share this document with a friend
Description:
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 - PowerPoint PPT Presentation
22
Jaroslav Švec Ondra Horský Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme
Transcript
Page 1: Laserově řízené urychlování částic

Jaroslav ŠvecOndra Horský

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme

do vaší budoucnosti

Page 2: Laserově řízené urychlování částic
Page 3: Laserově řízené urychlování částic

Energie ~ 3 MeV 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!

Page 4: Laserově řízené urychlování částic

Dvě cesty vývoje

Page 5: Laserově řízené urychlování částic
Page 6: Laserově řízené urychlování částic

Dvě cesty vývoje

Elektronů – náš případ(energie dodaná během mnohem kratší

doby)

Iontů

Page 7: Laserově řízené urychlování částic

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

Elektrony jsou urychlovány potenciálem v plazmatu za laserem

Page 8: Laserově řízené urychlování částic

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

Page 9: Laserově řízené urychlování částic

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)

Page 10: Laserově řízené urychlování částic

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

Page 11: Laserově řízené urychlování částic

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

Page 12: Laserově řízené urychlování částic

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

Page 13: Laserově řízené urychlování částic

Nepoužívá se k urychlování

V současné době pokusy s generací rengenového záření

maximální výkon 20TW

Page 14: Laserově řízené urychlování částic
Page 15: Laserově řízené urychlování částic
Page 16: Laserově řízené urychlování částic
Page 17: Laserově řízené urychlování částic
Page 18: Laserově řízené urychlování částic

Svazek musí být homogenní v celém průřezu Jedná se o prostorovou filtraci (odstraní halo

způsobené rozptylem na vzduchu)

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

Page 19: Laserově řízené urychlování částic

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

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

Page 20: Laserově řízené urychlování částic
Page 21: Laserově řízené urychlování částic

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.

Page 22: Laserově řízené urychlování částic

Recommended