Çek Cumhuriyeti’nde yapım aşamasında olan Yüksek Tekrarlama Oranlı İleri Petawatt Laser Sistemi (The High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System-HAPLS) 1 katrilyon Watt’tan (1 petawatt, 1015 Watt) daha fazla güç üretmek için tasarlandı. Bu cihazın -laser pompasının- anahtar bileşeni yakın bir zamanda ABD’deki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda yapılan katıhal laser diyot dizileri olacaktır. En yüksek güçte, bu elektronik montaj 3.2 milyon Watt’lık bir gücü geliştirecek ve şimdiye kadar yapılmış en güçlü laser diyotu olacaktır.
Yüksek enerjili bir laser sisteminde laser pompası yüksek enerjili ışığın aktif ortamda atomların uyarılmasında kullanılan bir elemandır. Örneğin, bir yakut çubuk ya da gaz dolu bir cam tüp laser ışığı üretiminde kullanılabilir. Bu HAPLS sisteminde de, laser pompası için titanyum katkılı safir kullanılacak. Daha önceki yüksek enerji laser sistemlerinde, gerekli süper-yoğun ışığı üretilmesi genellikle kuartz veya ksenon flaş lambaları ile sağlanmıştı.
Ancak bunlar beraberinde ısıyı da artırmaktaydı. Yaklaşık 900 santigrat dereceyi bulan sıcaklık laser sistemlerinin verimlerini düşürmekteydi. HAPLS sisteminde ise bir pompa gibi davranan diyot dizileri bu eski teknolojilerle kıyaslandığında çok daha soğuktur ve ayrıca saniyede 10 kata kadar (10 Hertz) bir ateşleme oranı söz konusu.
Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nın geliştirdiği yeni laser diyot dizilerinin dahil olacağı HAPLS sistemi bir katrilyon Watt’tan fazla pik güç üretmesinin yanı sıra 10 Hertz’lik tekrarlama oranı ve 30 femtosaniye yani bir saniyenin 30 katrilyonda biri kadar puls başına süre puls süresi üretilebilecek.
Bu yeni geliştirilen laser diyot dizisi 3.2 milyon Watt’lık laser gücü ile şimdiye kadar ki en güçlü laser diyottur.
Böyle yüksek güç ve hızlara sahip bir laser sisteminin parçacık hızlandırıcı fiziği, biyofizik, kimya, ileri görüntüleme ve kuantum fiziği gibi araştırma alanlarında önemli ilerlemelerin önünü açacağı düşünülüyor.
Bu denli olağanüstü seviyelerde laser gücü üretmek yeni geliştirilen laser diyot dizilerinin aşırı miktarda güç tüketeceği anlamına gelir. Bu enerji kaynağını sağlayabilmek için, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan araştırmacılar elektrik akımının 40 bin Ampere ulaştığı yeni bir pulslu güç kaynağı sistemi geliştirip patentini aldılar.
HAPLS sistemi inşa edilmekte ve 2017 yılında kurulumun tamamlanacağı söyleniyor.
Takipte kalın.
Gökhan Atmaca, Bilim Uzmanı (MSc.)
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynaklar:
http://www.gizmag.com/worlds-highest-power-laser-diode-arrays/36535/
Laserler hakkında ek bilgi için, http://www.kuark.org/2012/05/laserler/
