Лазерный мегаджоуль - Laser Mégajoule

"LMJ" перенаправляется сюда. Для международной школы в Мехико, видеть Liceo Mexicano Japonés. Для этапа японского см. Поздний средний японский.

Лазерный мегаджоуль (LMJ) является большим лазер -основан термоядерный синтез с инерционным удержанием (ICF) исследовательское устройство рядом Бордо Франция, построенный французским управлением ядерной науки, Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA).

Laser Mégajoule планирует доставить более 1 МДж лазерной энергии к своим целям, сжимая их примерно в 100 раз до плотности свинца. Он примерно наполовину менее энергичен, чем его американский коллега, Национальный центр зажигания (НИФ). Laser Mégajoule - крупнейший эксперимент ICF за пределами США.

Основной задачей Laser Mégajoule будет очистка слияние расчеты для Собственное ядерное оружие Франции.[1] Часть времени системы отведена для материаловедческих экспериментов.[2]

Строительство LMJ заняло 15 лет и обошлось в 3 миллиарда евро.[3] Он был объявлен работоспособным 23 октября 2014 года, когда провел первую серию экспериментов, связанных с ядерным оружием.

Описание

Laser Mégajoule использует серию из 22 лазерных «лучей». Они разделены на четыре отдельных «зала», по два бок о бок по обе стороны от экспериментальной зоны в центре. Два зала имеют пять линий, два других - шесть.[4]

Генерация запускается через четыре оптоэлектронный лазеры, по одному на зал. Лазерный свет от этих источников усиливается серией из 120 модулей предусилителя (PAM), выходящих из PAM в виде квадратного луча размером примерно 40 на 40 миллиметров (1,6 на 1,6 дюйма). Система устроена так, что лучи от PAM направляются в усилители группами по восемь лучей, организованными как две группы по четыре луча, «четверка», одна четверка над другой. Это позволяет каждой линии усилителя генерировать восемь отдельных лучей. Напротив, NIF использует отдельные усилители для каждого из 192 лучей.[4]

Каждый канал луча содержит два основных стеклянных усилителя, которые с оптической накачкой с помощью ксеноновые фонари. Чтобы извлечь больше мощности из усилителей, которые не особенно эффективны при передаче мощности на луч, лазерный импульс дважды проходит через усилители с помощью оптический переключатель перед зеркалом.[4]

Когда усиление завершено, лучи движутся к «концу линии», ближайшему к целевой камере в центре здания. Каждый луч отражается от серии из шести зеркал, чтобы изменить их параллельную ориентацию в каналах луча, чтобы они располагались вокруг целевой камеры. Затем лучи проходят через оптический умножитель частоты увеличить частоту до ультрафиолетовый. Наконец, они фокусируются примерно до 0,25 миллиметра (0,0098 дюйма) перед входом в целевую камеру.[4]

Экспериментальная камера состоит из сферы диаметром 10 метров (33 фута) из алюминия толщиной 10 сантиметров (3,9 дюйма) и весом около 140 метрических тонн. Он покрыт слоем борированного бетона толщиной 40 сантиметров (16 дюймов), который образует биологический экран.[5]

Огромный монокристалл из дигидрофосфат калия вырос из раствора Сен-Гобен за преобразование частоты на LMJ.

Эксперименты

Как и NIF, LMJ намеревается использовать "непрямой привод"подход, при котором лазерный свет используется для нагрева высокий Z цилиндр из тяжелого металла (часто золото ) известный как "Hohlraum ". Затем хохльраум испускает рентгеновские лучи, которые используются для нагрева небольшой топливной таблетки, содержащей дейтерий -тритий (ДТ) термоядерное топливо.[6]

Хотя значительная энергия лазера теряется на нагревание хольраума, рентгеновские лучи гораздо более эффективны при нагревании топливной таблетки, что делает метод непрямого возбуждения применимым в исследованиях ядерного оружия. Рентгеновские лучи так быстро нагревают внешний слой гранулы, что он взрывается наружу, заставляя остальную часть гранулы выталкиваться внутрь и заставляя ударную волну проходить через гранулу к середине. Когда ударная волна сходится со всех сторон и встречается в середине, плотность и температура ненадолго достигают предела Критерий Лоусона и запустить термоядерные реакции. Если скорость реакций достаточно высока, тепла, выделяемого этими реакциями, будет достаточно, чтобы заставить окружающее топливо также плавиться, этот процесс продолжается до тех пор, пока большая часть топлива в таблетке не будет израсходована. Этот процесс известен как «зажигание» и долгое время был целью исследователей термоядерного синтеза.

История

Строительство Laser Mégajoule началось с единственного прототипа пучка, известного как Ligne d'Intégration Laser (Линия интеграции лазера ), или же LIL, питаемый от энергоблока 450 МДж. По сути, это была уменьшенная версия линий основного дизайна с четырьмя балками вместо восьми. Он был запущен в 2002 году, произвел 1595 импульсов и провел 636 экспериментов, прежде чем отключился в феврале 2014 года. Последний эксперимент был проведен LULI, Ecole Polytechnique и CELIA в Университете Бордо.[7]

LMJ задерживался несколько раз, но только на короткие периоды. Сдан в эксплуатацию в начале 2014 г.[8] график был перенесен на декабрь,[9] но в конечном итоге снова перенесен на октябрь.[10]

Рекомендации

  1. ^ "Le Laser Mégajoule". CEA - Direction des Applications Militaires. Получено 12 июн 2012.
  2. ^ "Мегаджоульный лазер".
  3. ^ «Польза для промышленности».
  4. ^ а б c d «Лазерная линия».
  5. ^ «Экспериментальный зал».
  6. ^ "цель".
  7. ^ «Линия лазерной интеграции».
  8. ^ Чарльз Креспья; Денис Виллате; Оливье Лобиос (2013). «Исследование теплового поведения лазерного мегаджоульного калориметра для оптимизации погрешности измерения энергии». Обзор научных инструментов. 81 (1). Архивировано из оригинал 11 июля 2013 г.
  9. ^ Элен Арзено (11 января 2014 г.). "Premier tir le 2 décembre au Laser Megajoule". Sud Ouest. Получено 25 октября 2014.
  10. ^ «Уникальный инструмент».

внешняя ссылка

Координаты: 44 ° 38′30,88 ″ с.ш. 0 ° 47′15.91 ″ з.д. / 44,6419111 ° с.ш. 0,7877528 ° з.д. / 44.6419111; -0.7877528