El Laboratorio de Energía Láser ( LLE ) es un centro de investigación científica que forma parte del campus sur de la Universidad de Rochester , ubicado en Brighton, Nueva York . El laboratorio se estableció en 1970 y sus operaciones desde entonces se han financiado conjuntamente; principalmente por el Departamento de Energía de los Estados Unidos , la Universidad de Rochester y el gobierno del Estado de Nueva York . El Laboratorio de Láser se encargó de servir como centro de investigaciones de la física de altas energías, específicamente aquellas que involucran la interacción de radiación láser extremadamente intensa con la materia. En la instalación se realizan muchos tipos de experimentos científicos con un fuerte énfasis enconfinamiento inercial , impulsión directa, fusión inducida por láser , física fundamental del plasma y astrofísica usando OMEGA. En junio de 1995, OMEGA se convirtió en el láser ultravioleta de mayor energía del mundo . [1] El laboratorio comparte su edificio con el Centro de Optoelectrónica e Imágenes y el Centro de Fabricación de Ópticas. El Centro Robert L. Sproull para la Investigación del Láser de Ultra Alta Intensidad se inauguró en 2005 y alberga el láser OMEGA EP, que se completó en mayo de 2008.
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Lema | "Un recurso nacional único" |
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Establecido | 1970 |
Tipo de investigación | Desclasificado |
Campo de investigación | La investigación de la interacción de la radiación intensa con la materia. |
Director | E. Michael Campbell |
Personal | 400 - 500 personas |
Habla a | 250 East River Rd Rochester, NY 14623-1212 |
Localización | Brighton, Nueva York , EE . UU. 43.113108 ° N 77.632012 ° W 43 ° 06′47 ″ N 77 ° 37′55 ″ O / Coordenadas : 43 ° 06′47 ″ N 77 ° 37′55 ″ O / 43.113108 ° N 77.632012 ° W |
código postal | 14623 |
Afiliaciones | Departamento de Energía de Estados Unidos MIT Plasma Science and Fusion Center State University of New York en Geneseo University of Nevada, Reno University of Wisconsin – Madison |
Agencia operadora | Universidad de Rochester |
Sitio web | lle.rochester.edu |
El laboratorio es único en la realización de grandes estudios científicos en un campus universitario. [ no verificado en el cuerpo ] Se han otorgado más de 180 doctores por investigaciones realizadas en la LLE. [2] [3] Durante los meses de verano, el laboratorio patrocina un programa para estudiantes de secundaria que involucra a estudiantes de tercer año de secundaria del área local en la investigación que se realiza en el laboratorio. La mayoría de los proyectos se basan en investigaciones actuales dirigidas por científicos de alto nivel en el laboratorio. [4]
Historia
El LLE fue fundado en el campus de la Universidad de Rochester en 1970 por el Dr. Moshe Lubin. [5] [6] Trabajando con empresas externas como Kodak, el equipo construyó Delta, un sistema láser de cuatro rayos en 1972. La construcción comenzó en el sitio actual de LLE en 1976. [5] La instalación abrió un sistema láser de seis rayos en 1978 y seguido con un sistema de 24 haces dos años más tarde. En 2018, Donna Strickland [7] y Gérard Mourou compartieron un premio Nobel por el trabajo que habían realizado en 1985 mientras estaban en LLE. [8] Inventaron un método para amplificar pulsos láser mediante "chirridos" por el que compartirían el Premio Nobel de Física de 2018 . Este método dispersa un pulso corto de banda ancha de luz láser en un espectro de longitudes de onda temporalmente más largo. El sistema amplifica el láser en cada longitud de onda y luego reconstituye el rayo en un color. La amplificación pulsada de chirrido se convirtió en fundamental en la construcción de la Instalación Nacional de Encendido y el sistema Omega EP. En 1995, el sistema láser omega se aumentó a 60 haces y en 2008 se inauguró el sistema de rendimiento ampliado Omega.
The Guardian y Scientific American proporcionaron resúmenes simplificados del trabajo de Strickland y Mourou: "allanó el camino para los rayos láser más cortos e intensos jamás creados". "Los rayos ultra breves y ultra afilados se pueden utilizar para hacer cortes extremadamente precisos, por lo que su técnica ahora se utiliza en el mecanizado láser y permite a los médicos realizar millones de cirugías oculares correctivas". [9] [10]
Láser OMEGA
El láser OMEGA del LLE es uno de los láseres más potentes y de mayor energía del mundo. Es un láser de vidrio de neodimio de frecuencia ultravioleta triplicada de 60 haces , que es capaz de entregar 40 kilojulios a hasta 60 teravatios sobre un objetivo de menos de 1 milímetro de diámetro. [11] La construcción y puesta en servicio del láser se completaron en 1995. OMEGA mantuvo el récord de láser de mayor energía (por pulso) desde 1999 (después del desmantelamiento del láser Nova ) hasta 2005, cuando los primeros 8 haces de la Instalación Nacional de Ignición excedió la salida de OMEGA en aproximadamente 30 kJ en el ultravioleta. El rendimiento máximo de fusión de OMEGA hasta ahora es de aproximadamente 10 14 neutrones por disparo, y una vez tuvo el récord de rendimiento de neutrones más alto de cualquier dispositivo de fusión por confinamiento inercial. Ha demostrado al menos 5e13 neutrones por disparo. [12]
Láser OMEGA EP
El sistema láser de cuatro haces OMEGA EP (rendimiento extendido) se inauguró el 16 de mayo de 2008. [13] Junto con cuatro rayos láser similares a NIF , alberga una nueva cámara objetivo y una cámara de compresión de pulsos de vacío que contiene rejillas de compresión de pulsos de gran apertura. , lo que permite que el sistema láser realice disparos láser de pulso corto. El láser se encuentra dentro de un edificio adicional de 2005. La combinación de los sistemas láser OMEGA y OMEGA EP convierte a LLE en la única instalación experimental de ignición rápida criogénica totalmente integrada del mundo.
Organización
LLE está ubicado y es operado por la Universidad de Rochester . [14] Omega y Omega EP son instalaciones de usuario, abiertas al uso de toda la comunidad científica . [15]
El patrocinador principal de LLE es la Oficina de Programas de Defensa del Departamento de Energía / Administración Nacional de Seguridad Nuclear (DOE / NNSA) , que apoya sus programas de administración de existencias y de computación científica avanzada. [15] [14]
El Laboratorio tiene una misión quíntuple: [16]
- Realizar experimentos de implosión y experimentos de física básica en apoyo del programa Nacional de Fusión por Confinamiento Inercial (ICF).
- Desarrollar nuevas tecnologías láser y de materiales.
- Proporcionar educación de posgrado y pregrado en electroóptica, láseres de alta potencia, física de alta densidad de energía, física del plasma y tecnología de fusión nuclear.
- Operar la Instalación Nacional de Usuarios de Láser.
- Realizar investigación y desarrollo en tecnología avanzada relacionada con fenómenos de alta densidad energética .
Ver también
- Instalación Nacional de Ignición
- GEKKO XII
- Infraestructura ligera extrema (ELI)
- Nike láser
- Mégajulio láser
- HiPER
- Fusión por confinamiento inercial
- Universidad de Rochester
- Riccardo Betti
- Gérard Mourou
- Gran ciencia
Referencias
- ^ "El láser ultravioleta más poderoso del mundo está en línea" http://www.rochester.edu/news/show.php?id=641
- ^ "Tesis LLE" http://www.lle.rochester.edu/publications/theses.php
- ^ "Tesis de la investigación de NLUF" http://www.lle.rochester.edu/publications/NLUFtheses.php
- ^ "Proyectos y estudiantes de secundaria LLE" http://www.lle.rochester.edu/publications/high_school_reports/
- ^ a b Funciones de "Leading Lights", Rochester Magazine, 2010, http://www.rochester.edu/pr/Review/V73N1/0401_feature2.html , por Scott Hauser
- ^ "Historia del laboratorio de energía láser" http://www.lle.rochester.edu/timeline/#1970-0
- ^ "Dr. Donna Strickland: Empacando un punzón láser" La Universidad de Waterloo, Perfiles personales, accedido 1-11-2014, "Copia archivada" . Archivado desde el original el 11 de enero de 2014 . Consultado el 24 de agosto de 2014 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "El avance de Rochester en la ciencia del láser gana el Premio Nobel" . Universidad de Rochester . 2 de octubre de 2018 . Consultado el 4 de octubre de 2018 .
- ^ "Premio Nobel de Física ganado por Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland" . El guardián. 2 de octubre de 2018 . Consultado el 2 de octubre de 2018 .
- ^ " " Pinzas ópticas "y herramientas utilizadas para cirugía ocular con láser Snag Physics Nobel" . Científico americano. 2 de octubre de 2018 . Consultado el 2 de octubre de 2018 .
- ^ "Láser OMEGA - Laboratorio de energía láser" http://www.lle.rochester.edu/omega_facility/omega/
- ^ https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/110482/PhysRevLett.117.025001.pdf?sequence=1&isAllowed=y
- ^ "OMEGA EP Laser Dedication" http://www.lle.rochester.edu/timeline/#2008-0
- ^ a b "Copia archivada" . Archivado desde el original el 20 de mayo de 2017 . Consultado el 29 de noviembre de 2018 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ a b "Mantenimiento de la reserva - Departamento de Energía" . nnsa.energy.gov .
- ^ Energética, Universidad de Rochester - Laboratorio de láser. "Oficina del Director - Laboratorio de Energética Láser" . www.lle.rochester.edu .
enlaces externos
- Página web oficial
- Centro de Fabricación de Ópticas
- OMEGA
- OMEGA EP
- Guía del usuario de la instalación de láser Omega Esta guía de usuario se creó para ayudar a los usuarios de la instalación de láser Omega a proponer y llevar a cabo experimentos en la instalación. Tiene amplios detalles técnicos sobre la instalación.
- R. Stephen Craxton