В МИФИ строят «фабрику фотонов»: сможет моделировать происходящее во Вселенной

Лазерную установку килоджоульного уровня энергии «ЭЛЬФ» создают ученые Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. С помощью нее можно будет производить эксперименты по термоядерному синтезу, исследовать Вселенную  и обучать студентов.

фото: НИЯУ МИФИ

Современные мощные лазеры используются в самых разных научных областях – таких, как термоядерный синтез, физика плазмы, экстремальные состояния вещества и даже лабораторная астрофизика. «ЭЛЬФ», работающий в режиме «фабрики фотонов», сможет вырабатывать лазерные импульсы по «заказам» от самых разных научных групп.

По словам директора Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Андрея Кузнецова, эти импульсы могут быть нужной энергии, спектра, длительности и временной формы импульса.

Справка «МК». ЭЛЬФ это «Экспериментальная Лазерно-Физическая установка». Название происходит от английской аббревиатуры ELF — Experimental Laser Facility.

Университетская установка  создается на элементной базе уже существующей в Сарове килоджоульной лазерной установки «Луч». Однако, речь не идет о создании копии «Луча». Столичные разработчики предложили оригинальную схему усиления лазерного излучения. Она позволит, как показывают расчеты,  при одинаковом количестве элементов создавать лазерный импульс с энергией в 6 килоджоулей, что оказалось в шесть раз больше, чем у «Луча». Для установок такого класса это пока недостижимый уровень. 

фото: НИЯУ МИФИ

Подобные «ЭЛЬФу» лазерные установки килоджоульной мощности создаются в ведущих ядерных державах, таких, как США, Франция, Китай и Япония. Как правило, они работают в паре с национальными  установками мегауровня, беря на себя отработку тех или иных частей большого эксперимента в малых масштабах. Предполагается, что «ЭЛЬФ», как и «Луч», будет дополнять еще более мощную лазерную установку мегаджоульного уровня, которая создается в саровском Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики. На ней ученые пытаются запустить термоядерный синтез. Однако универсальный «ЭЛЬФ» будет полезен не только ядерщикам, но и астрофизикам, к примеру, на нем можно будет моделировать в лабораторных условиях процессы, которые происходят в недрах звезд и при взрывах сверхновых.

Планируется, что у «ЭЛЬФа» будет два канала: один будет генерировать импульс с длительностью 5-20 наносекуд, другой — с  пикосекундной длительностью импульсов, и это тоже делает установку уникальной. Дело в том, что в мире вообще ощущается дефицит лазеров килоджоульной мощности, а установки, в которых бы можно было бы одновременно использовать два пучка нано- и пикосекудной длительности нет вообще. 

фото: НИЯУ МИФИ

Специалисты готовят инфраструктуру для лазера на первом этаже научно-лабораторного корпуса университета, в помещениях общей площадью 600 квадратных метров. Ее  <span class="wp-tooltip" title="сердце — фиброзно-мышечный полый орган будет «Лазерный зал» площадью 300 квадратных метров, где в условиях «чистой зоны» разместится крупногабаритное лазерно-оптическое оборудование.  В режиме наносекундных импульсов установка начнет работать в 2024 году, режим пикосекундной длительности планируется запустить уже в сентябре 2023 года.

Источник