Loading article…
ワシントン DC の米国海軍研究所にあるNikeレーザーは、56 ビーム、パルスあたり 4～5 kJ の電子ビーム励起クリプトンフッ化物エキシマレーザーであり、パルス幅が数ナノ秒で 248 nm の紫外線で動作します。Nike は 1980 年代後半に完成し、慣性閉じ込め核融合の研究に使用されています。誘導空間非干渉性 (ISI) 光学平滑化を備えた KrF レーザーを使用することで、レーザー焦点プロファイル (ビーム強度異方性) の変調は 1 つのビームでわずか 1%、44 ビームのオーバーラップで 0.3% 未満になります。この機能は、爆縮核融合ターゲットカプセルプラズマでのレイリー・テイラー不安定性のシーディングを最小限に抑えるために特に重要です。
背景
ガスベースのレーザーでは、ガス分子全体がエネルギーレベルを変えて光を放出します。これは、特定の原子内の電子を利用してエネルギーレベルを変えるレーザーとは異なります。ガスベースのレーザーの利点は、固体媒体がないため、ビームライン内のハードウェアが熱くならないことです。これにより、エキシマレーザーは高い繰り返し率で発射できます。もう 1 つの利点は、このビームが固体ガラスを通過しないことです。固体ガラスはビームを歪ませるため、作成された後に平滑化が必要になります。2013 年、エレクトラ レーザーは KRF ガスを使用して 10 時間で 90,000 回以上のショットを実証できました。[2]
クリプトンフッ化物レーザーは、1980年代後半から1990年代中頃にかけて核融合エネルギーとして積極的に研究されました。以下は研究プログラムを実施していた機関の一覧です。[3]
- ラザフォード・アップルトン研究所
- 日本の電気技術総合研究所
- 中国原子能研究所
- ロスアラモスのオーロラ KrF レーザー[4]
デザイン
NIKE レーザー システムは、大きな電圧パルスを形成するマルクス ジェネレータから始まります。これは、そのエネルギーを水で満たされた伝送ラインに転送するソリッド ステート (または磁気) スイッチに適用されます。この伝送ラインは、電流を含む水または油で満たされた大きな金属パイプです。パイプには、ライン内でショート/蒸発が発生した場合に備えて圧力解放バルブが含まれています。この電流はプラズマ ベースのレーザー スイッチに渡されます。レーザー ビームがプラズマ スイッチを通過し、電子の流れがエミッター プレートに衝突して、エネルギーが KRF または ARF ガスに送り込まれます。
参照
参考文献
- ^ Obenschain, Stephen、他「慣性核融合用高エネルギークリプトンフッ化物レーザー」応用光学54.31（2015）：F103-F122。
- ^ Wolford, Matthew F., et al. 「慣性核融合エネルギー用クリプトンフッ化物（KrF）レーザードライバー」 Fusion Science and Technology 64.2（2013）：179-186。
- ^ 「KrF レーザー技術に関する第 4 回国際ワークショップの議事録」メリーランド州アナポールズ、1994 年 5 月 2 日～1994 年 5 月 5 日
- ^ Coggeshall、SV、他。 「オーロラ: ロスアラモス KrF レーザー融合システム」フュージョン テクノロジー 1990 年。エルゼビア、1991 年。228-232。
外部リンク
- navy.mil の Nike KrF レーザー施設