О разработке и создании фемтосекундного лазерного модуля…
9
пульс, который ускорял электроны, можно использовать для генера-
ции излучения [1].
Аттосекундные рентгеновские пучки высокой яркости, генериру-
емые при воздействии сверхмощных лазерных импульсов, дадут воз-
можность получать четырехмерные изображения с субатомным раз-
решением, т. е. фиксировать динамические изменения структуры
вещества с пикометровым разрешением в пространстве и аттосе-
кундным разрешением во времени. Они могут быть также использо-
ваны для фазово-контрастной и дифракционной рентгенографии
отдельных биологических молекул и нанообъектов.
По данным Scopus, ежегодное число публикаций по ключевому
слову «femtosecond laser» неуклонно возрастает и в 2012 г. составило
2 193 статьи.
О существующих петаваттных установках.
В настоящее время
в мире существует более 20 лазерных установок с пиковой мощно-
стью излучения более 100 ТВт и субпикосекундными длительностя-
ми импульсов, более 10 установок такого уровня находятся в стадии
строительства или модернизации [1] (таблица, рис. 4). Среди наибо-
лее масштабных проектов — создание четырех лазерных центров по
программе ELI (Extreme Light Infrastructure) [29], в одном из которых
планируется достичь мощности 0,2 ЭВт.
Как показывает анализ, наиболее универсальными являются ис-
следовательские установки с энергией ~50 Дж в импульсе длительно-
стью ~50 фс, экономически целесообразная частота следования им-
пульсов для большинства применений составляет ~0,1 Гц.
О созданном модуле.
Цель работы заключалась в создании на со-
временнейшей элементной базе фемтосекундного лазерного модуля
кластера «Фемтолаб МГТУ». В соответствии с Программой развития
МГТУ им. Н.Э. Баумана на 2009–2018 гг., утвержденной приказом
Минобрнауки от 10 ноября 2009 г. № 581, в университете совместно с
ОИВТ РАН ведется разработка кластера экспериментально-диагно-
стических модулей по исследованию ультракоротких процессов экс-
тремальной плотности мощности в средах различных агрегатных
состояний [32–42]. Создание экспериментального комплекса плазмен-
но-лазерных воздействий (как центра коллективного пользования уни-
верситетов, организаций РАН и Минобрнауки РФ) по исследованию
лазерно-индуцированных многофакторных процессов взаимодействия
ультракоротких импульсов мощного когерентного излучения и плаз-
менных гиперзвуковых потоков с веществом позволит существенно
расширить спектр решаемых научными подразделениями МГТУ фун-
даментальных и прикладных задач по разработке принципиально но-
вых плазменно-лучевых систем высокой плотности мощности и ис-
следованию свойств вещества в неизученном диапазоне параметров
(рис. 5).
