美国能源部建立了LaserNetUS成立于2018年,这是一个运行超强激光器的设施网络。该网络是由美国能源部(DOE)的聚变能科学办公室(FES)组织和资助的,旨在为研究人员提供对独特激光的极大改善,并帮助其恢复美国在高强度激光研究中的主导地位。现在,LaserNetUS获得1800万美元投资,其中包括100万美元的用户支持资金,将分配给10个合作伙伴机构。
詹姆斯说:“ LaserNetUS计划是科学界团结一致的一个典范,它们共同推动了对前沿技术的的研究,为学生和科学家提供了访问独特设施和支持技术的广泛途径,并促进了全球研究人员和网络之间的合作。”美国能源部融合能源科学科学副主任范丹(Van Dam)说“我们很高兴能与所有这些杰出的机构一起合作。”
该计划包括在伯克利实验室,在回家的节点贝拉中心的加速器技术和应用物理分区,与BELLA拍瓦和100兆瓦级激光器。劳伦斯·伯克利国家实验室(Berkeley Lab)首席研究员Thomas Schenkel表示:“向LaserNetUS向用户敞开大门是非常宝贵的经验,我们期待在下一阶段与不断发展的用户社区合作。”
该计划包括在伯克利实验室的一个节点,该实验室是加速器技术和应用物理部门贝拉中心的所在地,拥有贝拉千兆瓦和100太瓦级激光器。劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Laboratory)首席研究员托马斯·申克尔(Thomas Schenkel)表示,“向LaserNetUS的用户敞开大门是一次很棒的体验,我们期待着在下一阶段与不断增长的用户社区合作。”
LaserNetUS包括美国和加拿大最强大的激光器,其中一些激光器的功率接近或超过1兆瓦。千兆瓦激光产生的光功率至少为100亿瓦,相当于世界上所有发电厂总输出功率的近100倍,但压缩到最短的爆发时间。这些激光器发射的超快光脉冲不足万亿分之一秒。
LaserNetUS的所有设施都使用高强度激光器,在基础研究、先进制造和医学领域有着广泛的应用。它们可以重现宇宙中一些最极端的情况,对超新星爆炸和黑洞迹象的捕捉。它们可以产生用于高能物理研究的粒子束,也可以产生强烈的X射线脉冲来探测物质在超快时间尺度上的演化。它们被用于开发新技术,例如产生强中子爆炸的技术,以评估老化的飞机部件或实施先进的激光焊接。
在伯克利实验室的贝拉中心,为激光实验准备了光学设备。
一些LaserNetUS设施还运行着高能量、长脉冲激光,可以产生奇异和极端的物质状态,如行星内部的物质或多次压缩的物质。它们也可以用来研究激光与等离子体的相互作用,这对聚变能源计划很重要。
在用户操作的第一年,LaserNetUS为来自25个不同机构的研究人员提供了49个用户实验的时间。迄今为止,已有200多名用户科学家参与了实验,其中包括100多名学生和博士后研究人员。
拥有LaserNetUS设施的机构有:科罗拉多州立大学、伯克利实验室、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室、SLAC国家实验室、俄亥俄州立大学、密歇根大学、内布拉斯加州林肯大学、罗切斯特大学和美国德克萨斯大学奥斯汀分校。,以及加拿大国家科学研究院。所有提案都由一个由国家和国际专家组成的独立外部小组进行同行审查。
美国一直是高强度激光技术的先驱,也是2018年诺贝尔物理学奖认可的研究所在地。该网络和未来对LaserNetUS设施的升级将为美国和国际科学家在开发新技术方面提供新的机会。