НИЯУ МИФИ реализует самый интересный проект последнего столетия при поддержке программы «Приоритет-2030». Национальный исследовательский ядерный университет в научном лабораторном корпусе проводит монтаж основных элементов «Эльф» – экспериментальной лазерно-физической установки. На «фабрике фотонов», построенной в МИФИ будут моделировать процессы внутри Вселенной, экспериментировать в области термоядерного синтеза. Пока килоджоульная лазерная установка не имеет равных в данном сегменте.
Исторические факты
«Эльф» совместный продукт. На основании заключенного договора в 2020г, над созданием лазерной установки работали научные заведения с такими сложными аббревиатурами как:
· МИФИ;
· РФЯЦ-ВНИИЭФ;
· ИОФ РАН;
· ФИАН РАН.
Создать «Эльфу» запланировали еще в 2015 г. После согласования с различными инстанциями, в 2018 г Академия наук РФ поддержала идею. В 2020 г между ведущими институтами был подписан договор о сотрудничестве. В 2021 ученые подключились к программе «Приоритет-2030».
После завершения монтажа ключевых элементов к концу 2025 года, килоджоульная установка заработает с наносекундными импульсами. Триумфальный запуск «Эльфы» планируется на 2026 г. Когда загрузят силовую оптику и смонтируют систему энергетического накопления.
Технический обзор установки
В российском ядерном центре ученые научно-исследовательского института РФЯЦ-ВНИИЭФ разработали действующую килоджоульную лазерную установку «ЛУЧ». Проект «Эльф» разрабатывался на его основе, но не копировался. Ученые рабочей группы создали свою схему с усиленным лазерным излучением, параметры которой от существующих аналогов отличаются:
· лазерный пучок покрывает ближайшую зону с повышенным качеством;
- излучаемый радиус близкий к дифракционному;
- в наносекудном канале уровень энергии достигнет 6 кДж.
Двухканальный «Эльф» смонтируют для выполнения задач:
- один необходим для генерации импульсов в течение 20 наносекунд;
- другой будет работать в пикосекундном скоростном режиме.
«Эльф» значимый проект, потому что установка предоставит возможность исследовать области, которые недоступны другим лазерам. В ядерном университете создана надлежащая инфраструктура. «Эльф» собирают на первом этаже в лабораторном корпусе МИФИ, общая площадь лабораторных помещений 600 м2. Сборку проводят в «лазерном зале», площадь которого 300 м2. Для крупногабаритного лазерно-оптического оборудования создана «чистая зона».
Ученые добились необходимых результатов, увеличили мощность лазерного излучения в 10 трлн. раз. Стартует устройство с малого энергетического уровня, внутри системы происходит преобразование излучения до пучка 20х20 (см.). В подобных условиях происходят процессы в ядре звезды. Для устранения искажений в пучке, установлен в лазерном комплексе крупногабаритный оптический элемент – пространственный вакуумный фильтр. Его конструкция длиной 15м, светопроводящие трубы диаметром 900 мм, весит фильтр 4 тонны. Отсечение помех происходит за счет фурье-оптики с диафрагмами, линзы которых расположены в фокальных плоскостях. В вакуумной среде не образуется плазма, создается чистота импульса.
Применение установки «Эльф»
Масштабную инфраструктуру создавали для глобальных мировых исследований. Студентам после окончания университета придется работать в научном коллективе, мощная и дорогостоящая конструкция отличный подход для подготовки кадров. Проект по своей идее реализует создание мощного лазера, который имеет пользовательский интерфейс. С устройством будут работать ученые в лабораториях и институтах. Мощный лазер позволит проводить эксперименты в области термоядерного синтеза, изучать астрофизику.
Вывод
«Эльф» уникальная установка. Пользовательский интерфейс позволит оперировать фотонами по заказу. Ученые будут заказывать лазерные импульсы определенных параметров для проведения конкретных исследований. Лазер поможет понять:
- что происходит во Вселенной;
- отчего звезда взрывается;
- как зарождается сверхновое светило;
- какие свойства имеет горячая плазма, чтобы использовать в термоядерном реакторе.
Работы по сборке компонентов «Эльф» проходят по утвержденному графику.
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые статьи и ставьте нравится.
Инвестируйте в российские Дирижабли нового поколения: https://reg.solargroup.pro/ecd608/airships/?erid=2VtzqwwxGTG