单发激光技术以每秒1000亿帧的速度捕获等离子演变

等离子体,电离气体和物质的第四个状态,占宇宙中普通物质的99%以上。了解其特性对于开发融合能源,对恒星等天体物理对象进行建模以及改进现代手机半导体的制造技术至关重要。

来源:英国物理学家网首页
蓝宝石诊断的示意图。 the骨激光束的上半通过血浆,而下半部分则没有。分离和重组梁会产生干扰模式(右),该模式显示了血浆如何随时间变化。学分:Optica(2025)。 doi:10.1364/optica.566848
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等离子体,电离气体和物质的第四个状态,占宇宙中普通物质的99%以上。了解其特性对于开发融合能源,对恒星等天体物理对象进行建模以及改进现代手机半导体的制造技术至关重要。

但是,很难观察和确定高密度等离子体内部发生的事情。事件可以以第二万亿分之一的形式展开,并以复杂,不可预测的方式行事。

在Optica发表的一项研究中,Lawrence Livermore国家实验室(LLNL)的研究人员开发了一种新的诊断,该诊断可通过单个激光射击捕获时代和空间的等离子体演变。这一突破创造了每秒1000亿帧的等离子电影,从而照亮了以前无法观察到的超快动态。

已发布 等离子体 激光

“在当前大多数高能量,高强度的激光实验中,我们每次激光拍摄单像。” LLNL科学家兼首席作者Liz Grace说。 “但是,这些等离子体是不稳定且不可预测的,小变化可能会产生影响随后进化的蝴蝶效应。立即捕获尽可能多的信息很重要。”

每个通过等离子体的激光射击略有不同,因此将信息拼接在一起的不同离散镜头可能是一个很大的错误来源。相比之下,新的诊断(称为单发的高级等离子体探针全息重建或蓝宝石)一次捕获了所有内容。

较短的波长 干扰模式 更多信息: doi:10.1364/optica.566848

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