Laserový systém L3 HAPLS dosáhl špičkového výkonu 0,95 petawattu, když v rámci probíhajícího postupného uvádění do provozu dodal energii 26,6 J v pulzu o délce 28 fs. Dosažený výsledek překonal výkon očekávaný v této fázi vývoje a představuje významný provozní milník na cestě systému k dosažení plných projektovaných parametrů.
Tento úspěch je výsledkem dlouhodobé spolupráce mezi ELI a Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), která navazuje na mnohaleté společné zkušenosti v oblasti vysokovýkonných laserových technologií. Po instalaci laserového systému L3 HAPLS v ELI odborníci z obou institucí společně pracují na bezpečném a systematickém zvyšování výkonu laseru směrem k jeho projektovaným parametrům.
Klíčovou výzvou byl výkon specifických optických komponent pracujících při vysokých intenzitách laserového záření a postupné zvyšování energie vysokovýkonného zesilovače krátkých pulzů. Provoz při takto vysokých intenzitách vyžaduje pečlivé vyvážení mezi maximalizací výkonu laseru a odolností optických komponent vystavených nejvyšší zátěži. Společný tým proto provedl rozsáhlou analýzu výsledků získaných v předchozí fázi a numerické simulace, které vedly k optimalizaci konkrétních optických subsystémů a návrhu dalších zlepšení. Dosažené výsledky potvrzují předpovědi analýz a ukazují jak potenciál použité laserové technologie, tak úspěšnost zvolené strategie postupného zvyšování výkonu.
„Dosažení výkonu téměř jednoho petawattu potvrzuje, že laser lze bezpečně a předvídatelně posouvat směrem k jeho projektovaným parametrům,“ říká Roman Hvězda, ředitel ELI Beamlines. „Jde o zásadní krok před tím, než bude možné systém rutinně provozovat na plný výkon pro experimenty.“
Další kroky se zaměří na další zvyšování nominálního špičkového výkonu na jeden petawatt a následně nad tuto hranici a současně na dosažení opakovací frekvence nejprve 3,3 Hz a později ještě vyšší. Tyto provozní podmínky výrazně zvýší vědeckou kapacitu zařízení a umožní realizaci náročných experimentálních kampaní, které vyžadují kombinaci extrémního špičkového výkonu a vysoké frekvence sběru dat.
V současnosti je L3 HAPLS jedním z nejvyužívanějších laserových systémů v rámci uživatelského programu ELI a současně obsluhuje tři experimentální stanice. Jeho unikátní kombinace špičkového výkonu, stability, vysoké spolehlivosti a opakovací frekvence umožňuje realizaci širokého spektra uživatelských experimentů.
Laser podporuje širokou škálu výzkumných aktivit, včetně laserem řízeného urychlování ultrakrátkých svazků částic, generování vysoce intenzivního tvrdého rentgenového záření, fyziky vysokých hustot energie, radiobiologie a výzkumu pokročilých materiálů. Tyto schopnosti otevírají možnosti dalšího rozvoje v oblasti medicínského zobrazování, průmyslové diagnostiky, výzkumu kulturního dědictví, energetiky a bezpečnostních aplikací.
Pokračující uvádění systému L3 HAPLS do provozu posouvá možnosti laserových technologií a dále rozšiřuje kapacity ELI jako mezinárodní uživatelské infrastruktury pro výzkum v oblasti extrémních polí a vysokých hustot energie.
