PL130790B1 - High power pulse laser pumped with neutrons - Google Patents

High power pulse laser pumped with neutrons Download PDF

Info

Publication number
PL130790B1
PL130790B1 PL23065781A PL23065781A PL130790B1 PL 130790 B1 PL130790 B1 PL 130790B1 PL 23065781 A PL23065781 A PL 23065781A PL 23065781 A PL23065781 A PL 23065781A PL 130790 B1 PL130790 B1 PL 130790B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
laser
plasma
focus
fissile
solidified
Prior art date
Application number
PL23065781A
Other languages
English (en)
Other versions
PL230657A1 (pl
Inventor
Ludwik Pokora
Original Assignee
Inst Fizyki Plazmy Laserowej
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Fizyki Plazmy Laserowej filed Critical Inst Fizyki Plazmy Laserowej
Priority to PL23065781A priority Critical patent/PL130790B1/pl
Publication of PL230657A1 publication Critical patent/PL230657A1/xx
Publication of PL130790B1 publication Critical patent/PL130790B1/pl

Links

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest laser impulsowy duzej mocy pompowany neutronami, stosowany zwlaszcza w technice mikrosyntezy termojadrowej.Znane rozwiazania laserów impulsowych duzej mocy polegaja na tym, ze wiazke koherentnego promieniowania o malej energii uzyskuje sie z oscylatora pilotujacego, a nastepnie wzmacnia w wielu stopnlaoh wzmacniajacych. Zarówno w oscylatorze, jak i w stopniach wzmacniajaoyeh, do pompowania osrodków laserujacych uzywa sie swiatla lamp blyskowych dla osrodków na ciele stalym, zas wyladowania elektryczne podluzne lub poprzeczne dla osrodków gazowych, przy czym w przypadku osrodków gazowych stosuje sie dodatkowo uklady prejonlzacjl. Najczes¬ ciej sa stosowane uklady prejonlzacjl promieniowaniem ultrafioletowym, pochodzacym z oddziel¬ nego ukladu rozladowania elektrycznego oraz uklady prejonlzacjl wiazka relatywistycznych elektronów, które sa uzyskiwane ze speojalnyoh akceleratorów zasilanych wysokim napieciem o wartosci rzedu megawoltów. Do uzyskania promieniowania laserowego duzej mocy w tego typu urzadzeniach, do kazdego stopnia wzmacniajacego, Jest wymagane zastosowanie jednego z wymie¬ nionych wyzej ukladów prejonlzacjl. Uzyskanie z tych urzadzen energii promieniowania lasero¬ wego rzedu kilodzuli w impulsie nanosekundowym wymaga doprowadzenia energii elektrycznej rzedu megadzull. Urzadzenia te sa bardzo rozbudowane, niezwykle kosztowne i charakteryzuja sie malym stopniem niezawodnosci.Inne znane rozwiazanie lasera impulsowego duzej mocy polega na tym, ze pompowanie osrodka laserujacego uzyskuje sie droga iniekcji intensywnej wiazki elektronów do wneki rezonatora, przy ozym pompowanie materialu laserujacego odbywa sie poprzez przekazanie energii elektro¬ nów do osrodka laserujacego, w wyniku czego nastepuje wzbudzenie materialu laserujacego.Identyczna wiazka elektronów jest wytworzona w akceleratorze, zasilanym napieciem o wartosci dwóch megawoltów przy pradzie o wartosci piecdziesieciu klloamperów, przy czym Intensywna wiazka elektronów jest generowana w impulsie o szerokosci polówkowej rzedu siedemdziesiat tianosekund.2 130 790 Znane jest równiez rozwiazanie, w którym pompowanie osrodka laserujacego nastepuje na drodze wzbudzenia materialu laserujacego produktami rozpadu jadrowego pod wplywem neutronów, przy czym zródlem strumienia neutronów o duzej intensywnosci jest reaktor jadrowy. Rozwiaza¬ nie takie jest opisane na przyklad w AIAA Journal Vol. 16, nr 9t str. 991 z 1978 r.Laser przedstawiony w AIAA Journal Vol. 16,fcnr 9, str. 99i z 1978 r. jest utworzony na¬ stepujaco, W bezposrednim sasiedztwie reaktora Jadrowego jest usytuowana rura laserowa z kwarcu, oblozona warstwa moderatora z polietylenu. Rur8 laserowa jest zamknieta okienkami 3 z kwarcu pod katem Brewstera, wypelniona mieszanina skladajaca sie z He oraz jednego z ga¬ zów Ar, Xe, Kr lub Cl i umieszczona w rezonatorze optycznym. Neutrony szybkie wytworzone w reaktorze jadrowym, zostaja spowolnione w moderatorze i przenikaja przez solany rury lase- 3 3 rowej, a nastepnie zderzaja sie z atomami He. W wyniku reakcji neutronów z He powstaja protony wysokoenergetyczne i jony trytu. Protony i Jony trytu, wyhamowujac w osrodku lasero¬ wym, wytwarzaja elektrony wtórne, które pompuja material laserujacy, zapewniajac powstanie Inwersji obsadzen. Po pewnym czasie, czasteczki materialu laserujaoego wracaja do stanu pod¬ stawowego wysylajao fotony, które po wielokrotnym odbiciu od zwieroladel rezonatora optyczne¬ go, tworza wiazke promieniowania laserowego duzej mocy.Jako zródlo strumienia neutronów o duzej intensywnosci sa znane urzadzenia "plasma-focus" typu Matiiera, Fllippowa, Conradsa, Lee lub tym podobne, uzywane w badaniach laboratoryjnych nad kontrolowana synteza Jadrowa. Urzadzenia te sa opisane miedzy innymi w Atomkernenergie /ATKE/ Bd. 32, Lig. i, str. 73 i 76 z 1978 r. oraz w Nuclear Instruments and Methods 145, str. 191 z 1977 r. Urzadzenie "plastna—focus" sklada sie z dwu rur koncentrycznych oddzielonych Izolatorem, stanowiaoych dwie elektrody, pomiedzy którymi nastepuje przebicie elektryczne w gazowym deuterze, pod wplywem wysokiego napieoia o wartosci najczesciej czterdziestu kilo- woltów. Urzadzenie "plasma-focus" jest generatorem plazmy. Plazma jest zródlem intensywnej i rozbieznej wiazki deuteronów, Intensywnej i skollmowanej wiazki elektronów oraz strumienia neutronów wysokoenergetycznych o duzej intensywnosci. Intensywna i rozbiezna wiazka deutero¬ nów Jest generowana w kierunku zgodnym z ruchem warstwy pradowej pomiedzy elektrodami urza¬ dzenia "plasma-focus", intensywna i Skolimowana wiazka elektronów jest generowana w kierunku przeciwnym do ruchu warstwy pradowej, zas strumien neutronów wysokoenergetycznych jest ge¬ nerowany w przyblizeniu izotropowe.W celu podwyzszenia strumienia neutronów stosuje sie na przyklad sposób dodatkowego od¬ dzialywania na plazme urzadzenia "plasma-focus" promieniowania lasera zewnetrznego, na przy¬ klad w patentach USA nr nr 3 748 475 i 3 766 004.Laser wedlug wynalazku posiada komore laserowa z rezonatorem optycznym, której powierz¬ chnia zewnetrzna pierwszej sciany bocznej jest wylozona pierwszym moderatorem, a jej powierz¬ chnia wewnetrzna jest pokryta pierwsza cienka warstwa materialu rozszczepialnego, zestalonego, powierzchnia wewnetrzna drugiej sciany bocznej jest pokryta druga cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, a jej powierzchnia zewnetrzna jest wylozona drugim moderatorem, a wnetrze jej wypelnione osrodkiem laserujacym, charakteryzuje sie nastepujacymi cechami: zródlem strumienia neutronów pompujacych osrodek laserujacy, zawarty w komorze laserowej Jest znane urzadzenie "plasma-focus", na którego bocznej solanie jest osadzona ta komora laserowa, zas scianka zewnetrzna pierwszego moderatora jest pokryta warstwa materialu powielajacego neutrony, a osrodkiem laserujacym Jest najkorzystniej osrodek w postaci gazowej, zawierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych, przy czym czastki pom¬ pujace material laserujacy, pochodza z reakcji rozszczepiania w obu cienkich warstwach ma¬ terialu rozszczepialnego i atomów pierwiastków rozszczepialnych.W* celu uzyskania wiekszej liczby neutronów emitowanych z urzadzenia "plasma-foous", a tym samym wiekszej mocy promieniowania laserowego, pomiedzy czolem elektro'; centralnej, a jego sciana przednia, jest ustawiona pierwsza tarcza z Izotopów wodoru w postaci zestalonej, zas w otworze tej elektrody oentralnej, równiez na jego osi, jest ustawiona druga identyczna tarcza, przy czym obie tarcze sa usytuowane w miejscach optymalnych dla oddzialywania inten¬ sywnej wiazki elektronów 1 jonów, generowanych w tym urzadzeniu "plasma-focus".130 790 3 Zwiekszenie liczby neutronów emitowanych z urzadzenia "plasma-focus" powoduje równiez', umieszczenie, w poblizu czola jego elektrody centralnej, raikrobalonu wypelnionego mieszanina deuteru i trytu.Inna konstrukcja lasera, w której nastepuje zwiekszenie liczby neutronów emitowanyoh z urzadzen "plasma-focus", polega na umieszczeniu na osi urzadzenia, przed elektroda central- na, tarczy z izotopów wodoru w postaci zestalonej, a usytuowanej w miejscu optymalnym dla oddzialywania wiazki deuteronów generowanych w tym urzadzeniu oraz umieszczenie soczewki og¬ niskujacej promieniowanie laserowe znanego lasera zewnetrznego na plazmie, w otworze elektrody centralnej od strony solany tylnej urzadzenia "plasma-focus'1.Równorzedna konstrukcja lasera, w której nastepuje zwiekszenie liczby neutronów emitowa¬ nych z urzadzenia "plasma-foous" polega na umieszozenlu w otworze elektrody centralnej urza¬ dzenia "plasma-focus" drugiej tarczy z Izotopów wodoru w postaci zestalonej, a soczewki ognis¬ kujacej na plazmie promieniowanie laserowe znanego /dodatkowego/ lasera zewnetrznego na osi urzadzenia "plasma-focus" przed jego elektroda centralna.Laser impulsowy duzej mocy pompowany neutronami, wedlug pierwszej alternatywy, wyposazony w komore laserowa z rezonatorem optycznym, której powierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany bocznej jest wylozona pierwszym moderatorem, a jej powierzchnia wewnetrzna pokryta cienka warstwa materialu rozszczepialnego, powierzchnia wewnetrzna drugiej sciany bocznej jest pokry¬ ta druga cienka warstwa materialu rozszczepialnego, a jej powierzchnia zewnetrzna jest wylo¬ zona drugim moderatorem, zas wnetrze jest wypelnione osrodkiem laserujacym, charakteryzuje sie nastepujaoymi cechami. Zródlem strumienia neutronów pompujacych osrodek laserujacy, zawarty w komorze laserowej, sa znane urzadzenia "plasma-focus". Urzadzenia te sa usytuowane wzgledem siebie poosiowo-przeoiwsobnie. Komora laserowa jest osadzona na wspólnej solanie bocznej urza¬ dzen "plasma-focus". Powierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany booznej komory laserowej przy¬ lega do zewnetrznych powierzchni bocznych urzadzen "plasma-focus". Osrodkiem laserujacym Jest najkorzystniej osrodek w postaci gazowej, zawierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych, przy czym czastki pompujace material laserujacy, pochodza z reakcji rozszozepianla w obu olenkich warstwach materialu rozszczepialnego i atomów pierwiastków rozszczepialnych* Laser impulsowy, wedlug drugiej alternatywy, charakteryzuje sie tym, ze na wspólnej osi obu znanych urzadzen "plasma-focus", w otworach ich elektrod centralnych, sa ustawione drugie tarcze z Izotopów wodoru w postaci zestalonej, zas miedzy tymi urzadzeniami lfplasma-focus" jest umieszczony mikroba1on wypelniony mieszanina deuteru i trytu.Laser Impulsowy, wedlug trzeoiej alternatywy, charakteryzuje sie tym, ze w jednym ze zna¬ nych urzadzen "plasma-focus" jest ustawiona w otworze elektrody centralnej druga tarcza z izo¬ topów wodoru w postaci zestalonej, a soozewka ogniskujaca na plazmie promieniowanie dodatkowe¬ go lasera zewnetrznego jest ustawiona w otworze elektrody centralnej drugiego urzadzenia "plasma-focus", od strony jego przedniej sciany* Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, którego fig. 1 przedstawia pierwszy laser impulsowy duzej mooy, pompowany neutronami, utworzony w oparciu o jedno urzadzenie "plasma-focus", w przekroju wzdluznym, fig. 2 - drugi laser impulsowy duzej mocy pompowany neutronami, utworzony w oparciu o dwa urzadzenia "plasma-focus", w przekroju wzdluznym, fig. 3 - trzeci laser Impulsowy, duzej mocy, pompowany neutronami, utworzony w oparciu o jed¬ no urzadzenie "plasma-focus", wspomagane dodatkowym laserem zewnetrznym i wyposazone w jedna tarcze z izotopów wodoru w postaci zestalonej, w przekroju wzdluznym, fig. 4 - czwarty laser impulsowy duzej mocy, pompowany neutronami, utworzony w oparciu o jedno urzadzenie "plasuza- -focus" z dwiema tarczami z Izotopów w postaci zestalonej, w przekroju wzdluznym, lig. 5 - piaty laser impulsowy, duzej mocy, pompowany neutronami, utworzony w oparciu o jedno urzadze¬ nie "plasma-focus" z dwiema tarczami z izotopów wodoru w postaci zestalonej 1 z mikrobalonem, wypelnionym mieszanina deuteru i trytu, w przekroju wzdluznym, fig. 6 - szósty laser impul¬ sowy, duzej mocy, pompowany neutronami, utworzony w oparciu o dwa urzadzenia "plasma-focus"4 130 790 z dwiema tarczami z Izotopów wodoru w postac^ zestalonej, w przekroju wzdluznym, fig. 7 - siódmy laser impulsowy, duzej mocy, pompowany neutronami, utworzony w oparciu o .jedno urzadze¬ nie "plasma-focus" wspomagane dodatkowym laserem zewnetrznym i wyposazone w jedna taroze z izotopów wodoru w postaci zestalonej, w przekroju wzdluznym, a fig. 8 - ósmy laser impulso¬ wy, duzej mocy, pompowany neutronami, utworzony*w oparciu o dwa urzadzenia "plasma-focus"f wspomagane jednym dodatkowym laserem zewnetrznym 1 wyposazone w jedna taroze z izotopów wodo¬ ru w postaci zestalonej, w przekroju wzdluznym, z tym, ze dla lepszej czytelnosol rysunku na fig. 2, fig. 3, fig. 4, fig. 5, fig. 6, fig. 7 i fig. 8 pominieto oznaczenia elementów konstrukcyjnych komory laserowej, która Jest identyczna w kazdym przypadku, jak w pierwszym laserze.Pierwszy laser Impulsowy duzej mocy, pompowany neutronami jest utworzony nastepujaco. Na zewnetrznej scianie walcowej 1 urzadzenia "plasma-foous", zwanego dalej urzadzeniem PF2f jest osadzona komora laserowa 3, wypelniona osrodkiem laserujaoym, którym jest osrodek gazowy za¬ wierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych. Komora lasero¬ wa 3 jest utworzona z dwu rur koncentrycznych, z których rura wewnetrzna stanowi pierwsza scia¬ ne boozna 4 tej komory laserowej 3, zas rura zewnetrzna stanowi jej druga sciane boczna 5. Po¬ wierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany bocznej 4 konory laserowej 3 jest wylozona pierwszym moderatorem 7, którego scianka zewnetrzna Jest pokryta warstwa materialu 6, powielajacego neu¬ trony* Powierzchnia wewnetrzna pierwszej sciany bocznej 4 komory laserowej 3 jest pokryta pierwsza cienka warstwa materialu rozszczepialnego 8 w postaci zestalonej, która to warstwa stanowi pierwsza powierzchnie wewnetrzna komory laserowej 3. Wewnetrzna powierzchnia drugiej solany bocznej 5, konory laserowej 3 jest pokryta druga oienka warstwa materialu rozszczepial¬ nego 9 w postaci zestalonej, która to warstwa stanowi druga powierzchnie wewnetrzna komory laserowej 3. Powierzchnia zewnetrzna drugiej sciany bocznej 5, komory laserowej 3 jest wylozo¬ na drugim moderatorem 10. Podstawy pierscieniowe komory laserowej 3, stanowia zwierciadla pierscieniowe 11, tworzace rezonator optyczny dla promieniowania laserowego 12.Pierwszy laser dziala nastepujaco." Urzadzenie PF2, które jest utworzone z dwu rur koncen¬ trycznych, w tym rura zewnetrzna moze byc sciana zewnetrzna 1 komory cisnieniowej 13 oddzielo¬ nych Izolatorem i stanowiacych dwie elektrody, pomiedzy którymi nastepuje przebicie elektrycz¬ ne w deuterze gazowym D2 /ewentualnie w trycie/ pod wplywem wysokiego napiecia o wartosci najozesclej okolo czterdziestu kilowoltów, jest generatorem plazmy 14. Plazma 14 jest zródlem strumienia neutronów n o duzej intensywnosci, Intensywnej i skollmowanej wiazki elektronów c" oraz Intensywnej i rozbieznej wiazki jonów /deuteronów/ d. Strumien neutronów n o duzej inten¬ sywnosci jest generowany w przyblizeniu izotropowo. Intensywna 1 skolimowana wiazka elektro¬ nów e~jest generowana w kierunku przeciwnym do ruchu warstwy pradowej miedzy elektrodami urza¬ dzenia PF2, zas intensywna 1 rozbiezna wiazka deuteronów d jest generowana w kierunku zgodnym z ruchem tej warstwy pradowej* Strumien neutronów wysokoenergetycznych n obejmujacy komore laserowa 3 jest powielony w warstwie materialu powielajacego 6, to jest berylu-99 podlega spo¬ wolnieniu w pierwszym moderatorze 7, nastepnie przechodzi przez pierwsza sciane boczna 4 ko¬ nory laserowej 3 1 bierze udzial w reakcji rozszczepienia materialu rozszczepialnego w postaci zestalonej 1 gazowej, korzystnie boru-10, którym sa pokryte wewnetrzne powierzchnie komory laserowej 3, a takze bedacego domieszka materialu laserujacego gazowego. Produkty rozszcze¬ piania boru-10, to jest lit-7 1 czastki ot , wyhamowuja w gazie poprzez zderzenia, bardzo sku¬ tecznie jonizujac atomy osrodka laserujacego gazowego, a tym samym pompuja material laseruja¬ cy. Po pewnym czasie atomy materialu laserujacego wraoaja do stanu podstawowego, wysylajac fotony, które po wielokrotnym odbiciu od zwierciadel pierscieniowych 11 rezonatora optycznego tworza wiazke promieniowania laserowego 12 o duzej mocy. Drugi moderator 10 powoduje odbicie z powrotem od osrodka laserujacego czesci neutronów n, które nie wziely udzialu w reakojach rozszczepiania. Odbite neutrony n biora oczywiscie udzial w kolejnych reakcjach rozszczepia¬ nia boru-10, podwyzszajac tym samym sprawnosc lasera. Sprawnosc przekazania energii neutro¬ nów n w energie laserowa moze doohodzic do 50&. uwzgledniajac ponadto duza zdolnosc neutro¬ nów n do penetrowania, a tym samym do pompowania duzych objetosol gazów pod wysokim130 790 5 cisnieniem, otrzymuje sie uklad laserowy o wysokiej energii w stosunku do znanych urzadzen laserowych, zwlaszcza w zastosowaniu w technice mikrosyntezy termojadrowej* Drugi laser impulsowy duzej mocy pompowany neutronami ma identyczna zasade dzialania, jak pierwszy laser, z tym, ze rózni sie od niego budowa. Róznica pomiedzy tymi laserami polepa na tym, ze w drugim laserze Jako zródlo strumienia neutronów n o duzej intensywnosci sa wy¬ korzystane dwa urzadzenia "plasma-foous" 2, usytuowane wzajemnie poosiowo-przeciwsobnie.Oczywiscie, drugi laser generuje w przyblizeniu dwa razy wieksza moc promieniowania laserowe¬ go 12 w porównaniu z pierwszym laserem.Trzeci laser impulsowy duzej mocy, pompowany neutronami, ma identyczna budowe czesci pod¬ stawowej, to jest polaczenie urzadzenia PF2 z komora laserowa 3, jak pierwszy laser oraz po¬ dobna zasade dzialania. Róznica pomiedzy trzecim laserem 1 pierwszym polega na tym, ze dzia¬ lanie urzadzenia PF2 w trzecim laserze jest wspomagane dodatkowym laserem zewnetrznym 15.Dodatkowy laser zewnetrzny 15 jest usytuowany wzgledem urzadzenia PF2 pooslowo, od strony tylnej solany tego urzadzenia PF2. Promieniowanie dodatkowe lasera zewnetrznego 15 jest og¬ niskowane na plazmie 14 za pomoca soczewki 16, ustawionej w otworze elektrody oentralnej tego urzadzenia PF2. Poza tym przed elektroda centralna urzadzenia PF2, na Jego osi, jest ustawio¬ na pierwsza tarcza 17 z izotopów wodoru w postaci zestalonej* Taroza 17 jest usytuowana w miejscu optymalnym dla oddzialywania wiazki deuteronów d generowanyoh w urzadzeniu PF2.Efektem oddzialywania Intensywnej wiazki deuteronów d z pierwsza tarcza 17 oraz promieniowania dodatkowego lasera zewnetrznego 15 z plazma 14 jest podwyzszenie wydajnosci strumienia neu¬ tronów n, a co za tym idzie i wieksza w stosunku do pierwszego lasera, efektywnosc generaojl promieniowania laserowego 12.Czwarty laser impulsowy duzej mooy, pompowany neutronami, jest odmiana pierwszego lasera* Róznica pomiedzy tymi laserami polega na tym, ze czwarty laser Jest wyposazony w pierwsza tarcze 17 ustawiona na osi urzadzenia PF2, pomiedzy czolem elektrody centralnej, a jego solana przednia i w druga tarcze 18 z izotopów wodoru w postaci zestalonej, usytuowana równiez na Jego osi, w otworze elektrody oentralnej. Tarcze 17 i 18 sa usytuowane w miejscach optymal¬ ny cl) dla oddzialywania Intensywnej wiazki elektronów e~l deuteronów d, generowanych w tym urzadzeniu PF2. Efektem tego oddzialywania, podobnie, Jak to ma miejsce w przypadku trzeolego lasera, jest podwyzszona w stosunku do pierwszego lasera wydajnosc strumienia neutronów n 1 oczywiscie podwyzszenie mocy promieniowania laserowego 12.Piaty laser Impulsowy duzej mocy pompowany neutronami Jest odmiana czwartego lasera. Róz¬ nica pomiedzy tymi laserami polega na tym, ze podwyzszenie strumienia neutronów n uzyskuje sie dodatkowo poprzez kompresje 1 "wypalenie" mikrobalonu 19, wypelnionego mieszanina deuteru i trytu oraz umieszczonego na osi urzadzenia PF2, w poblizu czola elektrody centralnej. Efek¬ tem tego dzialania jest wieksza niz w laserze czwartym moo generowanego promieniowania laserowego 12.Szósty laser Impulsowy duzej mocy, pompowany neutronami, jest odmiana drugiego lasera.Róznica pomiedzy tymi laserami polega na tym, ze na wspólnej osi obu urzadzen PF2, w otworach ich elektrod centralnych, sa ustawione drugie tarcze 18, zas miedzy tymi urzadzeniami PF2 jest umieszczony mikrobalon 19 wypelniony mieszanina deuteru 1 trytu. Efektem tyoh dodatkowych oddzialywan jest wieksza niz w laserze drugim moo generowanego promieniowania laserowego 12* Siódmy laser Impulsowy duzej mocy, pompowany neutronami, jest odmiana trzeciego lasera.Róznica pomiedzyYra serami polega na tym, ze soczewka 16 skupiajaca promieniowanie dodatkowego lasera zewnetrznego 15 na plazmie 14, Jest umieszczona na osi urzadzenia CF2 przed jego ele¬ ktroda centralna, a druga taroza 18 jest umieszczona w otworze tej elektro- centralnej, przy czym dodatkowy laser zewnetrzny 15 jest usytuowany pooslowo od strony przedniej sciany urzadzenia PF2. Dodatkowe podwyzszenie wydajnosoi neutronów n, poza wspomaganiem dodatkowym laserem zewnetrznym 15, uzyskuje sie w tym przypadku pod wplywem bombardowania drugiej tarczy 18 elektronami e~o duzej intensywnosci* Skutkiem podwyzszonej wydajnosci neutronów jest wieksza niz w laserze trzecim moc generowanego promieniowania 12.6 130 790 Ósmy laser-Impulsowy duzej mocy, pompowany neutronami, ma Identyczna budowe czesci pod¬ stawowej, to jest polaczenie dwu urzadzen PF2 z komora laserowa 3, Jak drugi laser. Róznica pomiedzy tymi laserami polega na tym, ze w Jednym urzadzeniu PF2 ósmego lasera jest usttiwlona w otworze elektrody centralnej druga tarcza 18, a caly uklad dwu urzadzen PF2 jest wspomaga¬ ny dodatkowym laserem zewnetrznym 15, przy czynr dodatkowy laser zewnetrzny 15 Jest usytuowany pooslowo od strony sciany przedniej drugiego urzadzenia PF2, zas jego promieniowanie jest ogniskowane na plazmie 14 za pomoca soczewki 16, ustawionej w otworze elektrody centralnej tego drugiego urzadzenia PF2. Efektem tak zwiekszonej wydajnosci neutronów Jest wieksza niz w laserze drugim moo generowanego promieniowania laserowego 12.Zastrzezenia patentowe 1. Laser Impulsowy duzej mooy, pompowany neutronami, wyposazony w komore laserowa z re¬ zonatorem optycznym, której powierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany booznej jest wylozona pierwszym moderatorem, a jej powierzchnia wewnetrzna jest pokryta pierwsza cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, powierzchnia wewnetrzna drugiej solany bocznej jest pokryta druga cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, jej powierzchnia zewnetrzna jest wylozona drugim moderatorem, zas wnetrze wypelnione jest osrodkiem laseruja- oym, znamienny tym, ze zródlem strumienia neutronów /n/ pompujacych osrodek laserujaoy, zawarty w komorze laserowej /3/, jest znane urzadzenie "plasma-focus" /2/, na którego scianie booznej /i/ jest osadzona ta komora laserowa /3/9 zas scianka zewnetrzna pierwszego moderatora /!/ jeat pokryta warstwa materialu /6/ powielajacego neutrony /n/, a osrodkiem laserujacym jest najkorzystniej osrodek w postaci gazowej, zawierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych, przy ozym czastki pompujace ma¬ terial laserujaoy pochodza z reakcji rozszczepienia w obu oienkloh warstwach materialu roz¬ szczepialnego zestalonego /8, 9/ i atomów pierwiastków rozszczepialnych. 2* Laser wedlug zastrz. 1, znamienny, tym, ze na osi znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/9 pomiedzy czolem elektrody centralnej, a jego sciana przednia, jest usta¬ wiona pierwsza tarcza /17/ z izotopów wodoru w postaci zestalonej, zas w otworze tej elektro¬ dy centralnej, równiez na jego osi, jest ustawiona druga Identyczna taroza /18/, przy czym obie tarcze /17, 18/ sa usytuowane w miejscach optymalnych dla oddzialywania Intensywnych wiazek elektronów /e/ 1 deuteronów /d/, generowanych w tym urzadzeniu "plasma-focus" /2/. 3. Laser wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze na osi znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, w poblizu czola jego elektrody centralnej, jest umieszozony mikrobalon /19/ wypelniony mieszanina deuteru i trytu. 4. Laser wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed elektroda centralna znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, na jego osi, jest ustawiona pierwsza tarcza /l7/ z Izo¬ topów wodoru w postaci zestalonej 1 usytuowana w miejscu optymalnym dla oddzialywania wiazki deuteronów /d/ generowanyoh w tym urzadzeniu "plasma-focusn /2/, zas soczewka /l6/ ogniskujaca na plazmie /l4/ promieniowanie znanego dodatkowego lasera zewnetrznego /i5/ jest usytuowana w otworze elektrody centralnej tego urzadzenia "plasma-focus" /2/, od strony jego sciany tylnej. 5. Laser wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze druga tarcza /l8/ z izotopów wodoru w postaol zestalonej jest umieszczona w otworze elektrody centralnej znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, zas soczewka /i6/ ogniskujaca na plazmie /14/ promieniowanie znanego do¬ datkowego lasera zewnetrznego /i5/ jest umieszczona na osi tego urzadzenia "plasma-focus" /2/ przed jego elektroda centralna. 6. Laser Impulsowy duzej mooy, pompowany neutronami, wyposazony w komore laserowa, w któ¬ rej powierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany bocznej jest wylozona pierwszym moderatorem, a Jej powierzchnia wewnetrzna jest pokryta pierwsza cienka warstwa materialu rozasozeplalnego zestalonego, zas powierzchnia wewnetrzna drugiej sciany booznej jest pokryta druga cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, a jej powierzchnia zewnetrzna jest wylozona130790 7 drugim moderatorem, zas wnetrze je^st wypelnione osrodkiem laserujacym, znamienny t y m, ze zródlem strumienia neutronów /n/ pompujacych osrodek laserujacy, zawarty w kolorze laserowej /3/, sa dwa znane urzadzenia "plasma-focus" /2/, które sa usytuowane wzgledem siebie poosiowo-przeciwsobnie, a komora laserowa /3/ jest osadzona na wspólnej scianie bocz¬ nej tych urzadzen "plasma-focus" /2/, zas osrodkiem laserujacym jest najkorzystniej osrodek w postaci gazowej, zawierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszcze¬ pialnych przy czym czastki pompujace material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych pochodza z reakcji rozszczepiania w obu cienkich warstwach materialu roz¬ szczepialnego /8, 9/ i atomów pierwiastków rozszczepialnych. 1. Laser wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze na wspólnej osi obu znanych urzadzen "plasma-focus" /2/, w otworach ich elektrod centralnych, sa ustawione drugie tar¬ cze /i8/ z izotopów wodoru w postaci zestalonej, zas miedzy tymi urzadzeniami "plasma- -focus" /2/ Jest umieszczony mikrobalon /19/ wypelniony mieszanina deuteru i trytu. 8. Laser wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze w jednym ze znanyoh urzadzen "plasma-focus" /2/ ustawiona Jest w otworze elektrody centralnej druga tarcza /i8/ z izotopów wodoru w postaci zestalonej, a soczewka /i6/ ogniskujaca na plazmie /14/ promieniowanie zna¬ nego dodatkowego lasera zewnetrznego /15/ Jest ustawiona w otworze elektrody oentralnej dru¬ giego znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, od strony jego przedniej sciany. fe§M 9 10 n mmm* n WA^iWimWCT*PWK w ^ y4- ^ L <\3 Fig-2 Hg3130 790 3 14 i ¦*! j , , j jj j j AT-r (D,) mwPTm".'"i"""J1 [ f fT*r-T-rOj X \ J ? ? ? ? \a 42 13 Fig.4 7 3 I., J J J, ii J J J, , , w y^""F^^^P^P—y"* Fig. 5 ^¦¦ijrra f i rmsz^mp^^^ VJv4 / /1 // \ \ \ v12 Fig.6130 790 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.• Cena lOOzl PL

Claims (8)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Laser Impulsowy duzej mooy, pompowany neutronami, wyposazony w komore laserowa z re¬ zonatorem optycznym, której powierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany booznej jest wylozona pierwszym moderatorem, a jej powierzchnia wewnetrzna jest pokryta pierwsza cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, powierzchnia wewnetrzna drugiej solany bocznej jest pokryta druga cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, jej powierzchnia zewnetrzna jest wylozona drugim moderatorem, zas wnetrze wypelnione jest osrodkiem laseruja- oym, znamienny tym, ze zródlem strumienia neutronów /n/ pompujacych osrodek laserujaoy, zawarty w komorze laserowej /3/, jest znane urzadzenie "plasma-focus" /2/, na którego scianie booznej /i/ jest osadzona ta komora laserowa /3/9 zas scianka zewnetrzna pierwszego moderatora /!/ jeat pokryta warstwa materialu /6/ powielajacego neutrony /n/, a osrodkiem laserujacym jest najkorzystniej osrodek w postaci gazowej, zawierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych, przy ozym czastki pompujace ma¬ terial laserujaoy pochodza z reakcji rozszczepienia w obu oienkloh warstwach materialu roz¬ szczepialnego zestalonego /8, 9/ i atomów pierwiastków rozszczepialnych.
  2. 2. * Laser wedlug zastrz. 1, znamienny, tym, ze na osi znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/9 pomiedzy czolem elektrody centralnej, a jego sciana przednia, jest usta¬ wiona pierwsza tarcza /17/ z izotopów wodoru w postaci zestalonej, zas w otworze tej elektro¬ dy centralnej, równiez na jego osi, jest ustawiona druga Identyczna taroza /18/, przy czym obie tarcze /17, 18/ sa usytuowane w miejscach optymalnych dla oddzialywania Intensywnych wiazek elektronów /e/ 1 deuteronów /d/, generowanych w tym urzadzeniu "plasma-focus" /2/.
  3. 3. Laser wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze na osi znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, w poblizu czola jego elektrody centralnej, jest umieszozony mikrobalon /19/ wypelniony mieszanina deuteru i trytu.
  4. 4. Laser wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed elektroda centralna znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, na jego osi, jest ustawiona pierwsza tarcza /l7/ z Izo¬ topów wodoru w postaci zestalonej 1 usytuowana w miejscu optymalnym dla oddzialywania wiazki deuteronów /d/ generowanyoh w tym urzadzeniu "plasma-focusn /2/, zas soczewka /l6/ ogniskujaca na plazmie /l4/ promieniowanie znanego dodatkowego lasera zewnetrznego /i5/ jest usytuowana w otworze elektrody centralnej tego urzadzenia "plasma-focus" /2/, od strony jego sciany tylnej.
  5. 5. Laser wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze druga tarcza /l8/ z izotopów wodoru w postaol zestalonej jest umieszczona w otworze elektrody centralnej znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, zas soczewka /i6/ ogniskujaca na plazmie /14/ promieniowanie znanego do¬ datkowego lasera zewnetrznego /i5/ jest umieszczona na osi tego urzadzenia "plasma-focus" /2/ przed jego elektroda centralna.
  6. 6. Laser Impulsowy duzej mooy, pompowany neutronami, wyposazony w komore laserowa, w któ¬ rej powierzchnia zewnetrzna pierwszej sciany bocznej jest wylozona pierwszym moderatorem, a Jej powierzchnia wewnetrzna jest pokryta pierwsza cienka warstwa materialu rozasozeplalnego zestalonego, zas powierzchnia wewnetrzna drugiej sciany booznej jest pokryta druga cienka warstwa materialu rozszczepialnego zestalonego, a jej powierzchnia zewnetrzna jest wylozona130790 7 drugim moderatorem, zas wnetrze je^st wypelnione osrodkiem laserujacym, znamienny t y m, ze zródlem strumienia neutronów /n/ pompujacych osrodek laserujacy, zawarty w kolorze laserowej /3/, sa dwa znane urzadzenia "plasma-focus" /2/, które sa usytuowane wzgledem siebie poosiowo-przeciwsobnie, a komora laserowa /3/ jest osadzona na wspólnej scianie bocz¬ nej tych urzadzen "plasma-focus" /2/, zas osrodkiem laserujacym jest najkorzystniej osrodek w postaci gazowej, zawierajacy material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszcze¬ pialnych przy czym czastki pompujace material laserujacy z domieszka atomów pierwiastków rozszczepialnych pochodza z reakcji rozszczepiania w obu cienkich warstwach materialu roz¬ szczepialnego /8, 9/ i atomów pierwiastków rozszczepialnych.
  7. 7. 1. Laser wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze na wspólnej osi obu znanych urzadzen "plasma-focus" /2/, w otworach ich elektrod centralnych, sa ustawione drugie tar¬ cze /i8/ z izotopów wodoru w postaci zestalonej, zas miedzy tymi urzadzeniami "plasma- -focus" /2/ Jest umieszczony mikrobalon /19/ wypelniony mieszanina deuteru i trytu.
  8. 8. Laser wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze w jednym ze znanyoh urzadzen "plasma-focus" /2/ ustawiona Jest w otworze elektrody centralnej druga tarcza /i8/ z izotopów wodoru w postaci zestalonej, a soczewka /i6/ ogniskujaca na plazmie /14/ promieniowanie zna¬ nego dodatkowego lasera zewnetrznego /15/ Jest ustawiona w otworze elektrody oentralnej dru¬ giego znanego urzadzenia "plasma-focus" /2/, od strony jego przedniej sciany. fe§M 9 10 n mmm* n WA^iWimWCT*PWK w ^ y4- ^ L <\3 Fig-2 Hg3130 790 3 14 i ¦*! j , , j jj j j AT-r (D,) mwPTm".'"i"""J1 [ f fT*r-T-rOj X \ J ? ? ? ? \a 42 13 Fig.4 7 3 I., J J J, ii J J J, , , w y^""F^^^P^P—y"* Fig. 5 ^¦¦ijrra f i rmsz^mp^^^ VJv4 / /1 // \ \ \ v12 Fig.6130 790 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. • Cena lOOzl PL
PL23065781A 1981-04-13 1981-04-13 High power pulse laser pumped with neutrons PL130790B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23065781A PL130790B1 (en) 1981-04-13 1981-04-13 High power pulse laser pumped with neutrons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23065781A PL130790B1 (en) 1981-04-13 1981-04-13 High power pulse laser pumped with neutrons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL230657A1 PL230657A1 (pl) 1982-10-25
PL130790B1 true PL130790B1 (en) 1984-09-29

Family

ID=20008081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL23065781A PL130790B1 (en) 1981-04-13 1981-04-13 High power pulse laser pumped with neutrons

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL130790B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL230657A1 (pl) 1982-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Umstadter Relativistic laser–plasma interactions
Malka et al. Practicability of protontherapy using compact laser systems
Decker et al. Plasma focus devices
Peacock et al. Sources of highly stripped ions
Nakajima Laser-driven electron beam and radiation sources for basic, medical and industrial sciences
Mourou et al. Extreme light
Mendonça et al. Proton and neutron sources using terawatt lasers
Amiranoff Fast electron production in ultra-shorthigh-intensity laser-plasma interaction and its consequences
PL130790B1 (en) High power pulse laser pumped with neutrons
Sethian et al. The Nike electron-beam-pumped KrF laser amplifiers
Renard-Le Galloudec et al. New micro-cones targets can efficiently produce higher energy and lower divergence particle beams
Holzrichter et al. Research with high-power short-wavelength lasers
Bushuev et al. X-ray lasers
Kurilenkov et al. X-ray Bursts from a Random Cavity Emerging in an Inter-Electrode Polydisperse Plasma of Nanosecond Vacuum Discharge. I. Experiment: Generation, Release, and Trapping of X rays
US20200090822A1 (en) Method for Enhanced Nuclear Reactions
Meir et al. Inverse Compton scattering with direct laser acceleration
PL130792B1 (en) Apparatus for generation of high power laser radiation,pumped with deuterons and neutrons
Kolb Uses of intense electron beams
PL130788B1 (en) Apparatus for generation of high power laser radiation,pumped with electrons,deuterons and neutrons
Pakhomov Neutrino generation by high-intensity lasers
Pogorelsky Terawatt picosecond CO 2 laser technology for strong field physics applications
Sethian et al. Electra: A repetitively pulsed, electron beam pumped KrF laser to develop the technologies for fusion energy
Rozsnyai et al. Numerical simulation of a soft-x-ray Li laser pumped with synchrotron radiation
Thirolf Particle Acceleration Driven by High-Power, Short Pulse Lasers
Umstadter Einstein's impact on optics at the frontier