Физики предложили способ фокусировки сверхинтенсивных лазерных пучков

N+1Наука

Плазменные зонные пластинки помогут сфокусировать интенсивный свет

Марат Хамадеев

M. R. Edwards et al. / Physical Review Letters, 2022

Американские физики предложили способ фокусировки сверхинтенсивных лазерных пучков с помощью голографических зонных пластинок, формируемых из плазмы. Они описали два возможных подхода к этой проблеме и показали, что в такие оптические элементы смогут выдержать интенсивность света, равную 1017 ватт на квадратный сантиметр. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.

Одним из направлений развития лазерной оптики стал рост интенсивности лазерного света. Мощный световой поток позволяет изучать физику атомов и молекул в экстремальных условиях, а также разгонять частицы, что рассматривается физиками в качестве альтернативы традиционным ускорителям. Но самой заветной целью этого направления оптики стало достижения критического предела по интенсивности света, при которой станет возможным рождение электрон-позитронных пар прямо из вакуума. Сравнительно недавно корейские экспериментаторы вплотную приблизились к этому пределу, достигнув интенсивности 1023 ватт на квадратный сантиметр.

Впрочем, рекордные интенсивности, которые получают физики, достигаются лишь при фокусировке более слабых пучков в одно пятно. Передача света в сверхинтенсивном режиме на какое-либо расстояние затруднено тем, что мы пока не умеем направлять и фокусировать такие пучки. Традиционная оптика для этого не подходит, поскольку мощный свет моментально разрушит линзы и зеркала из твердых материалов. И здесь на помощь может прийти плазма. Ее показатель преломления можно сделать меньше, чем у газа, из которого она создается, а поскольку это уже ионизованная материя, плазма может выдержать гораздо большие интенсивности, чем твердотельная оптика.

Сегодня физики уже имеют плазменные аналоги зеркал, дифракционных решеток, фотонных кристаллов, волновых пластинок и многого другого, создавая их голографическими методами в газах. Но, несмотря на достигнутый прогресс, все еще нет хорошего решения для простой фокусировки интенсивных лучей. Существующие сегодня плазменные зеркала и параболические концентраторы выдерживают лишь 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Миниатюрный орнитоптер стал одноногим прыгуном Миниатюрный орнитоптер стал одноногим прыгуном

Как инженеры создали робота-прыгуна массой меньше грамма

N+1
Причины, по которым может болеть живот: от самых безобидных до очень опасных Причины, по которым может болеть живот: от самых безобидных до очень опасных

С чем может быть связана боль в животе?

Cosmopolitan
Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность

Электричество вокруг заряженной капли предотвращает ее разбрызгивание

N+1
Почти пришла по нужному адресу Почти пришла по нужному адресу

Что ждет холдинг VK и какова его дальнейшая стратегия?

Forbes
Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь

Как отличить депрессию от усталости или лени

VOICE
Фотопроект: странные вещи из московских квартир, которые не дали выбросить арендаторам Фотопроект: странные вещи из московских квартир, которые не дали выбросить арендаторам

Предметы из квартир, которые нельзя вынести на помойку

Esquire
Самые неубиваемые автомобили Самые неубиваемые автомобили

Автомобили, которые действительно сделаны на совесть

Maxim
Как хранить яйца? Как хранить яйца?

Почему важно правильно хранить яйца? И как это делать?

Популярная механика
Твердость эластичного сплава увеличилась при нагревании Твердость эластичного сплава увеличилась при нагревании

Химики изготовили эластичный сплав из кобальта, никеля, гафния, титана, циркония

N+1
Рабочая? Класс! Рабочая? Класс!

Мы взяли интервью у пяти женщин необычных профессий

Maxim
Белое на черном: что такое себорейный дерматит Белое на черном: что такое себорейный дерматит

Любой дерматит неприятен, но себорейный — особенно, так как он хорошо заметен

РБК
«Прозревая будущее: Краткая история предсказаний» «Прозревая будущее: Краткая история предсказаний»

Отрывок из книги «Прозревая будущее: Краткая история предсказаний» о нумерологии

N+1
Windows 11 против Windows 10: стоит ли вам обновляться? Windows 11 против Windows 10: стоит ли вам обновляться?

Плюсы и минусы обновления операционной системы от Microsoft с 10 на 11 версию

Популярная механика
Сколько будет стоить «синий воротничок» после пандемии? Что происходит на рынке линейного персонала Сколько будет стоить «синий воротничок» после пандемии? Что происходит на рынке линейного персонала

Что происходит с зарплатами на рынке и куда они движутся?

Inc.
Нина Дворжецкая и Алексей Колган: Нина Дворжецкая и Алексей Колган:

Нина Дворжецкая и Алексей Колган — о своей семье, детях и любви

Караван историй
Как фонды собирают деньги? Как фонды собирают деньги?

Принципы, задачи и механизмы сбора средств в НКО

ПУСК
В португальском могильнике эпохи мезолита нашли останки африканца XVII–XVIII веков В португальском могильнике эпохи мезолита нашли останки африканца XVII–XVIII веков

В середине XV века Португалия вывозила африканских рабов на другие континенты

N+1
Самый богатый знак зодиака — кому звезды обещают богатство? Самый богатый знак зодиака — кому звезды обещают богатство?

Хочешь узнать, кому на роду написано быть богатым? Читай наш гороскоп

VOICE
Мама, не плачь! Мама, не плачь!

Чем вредны попытки уберечь ребенка от негативных эмоций

Лиза
Убийства без срока давности: как физики расследуют преступления, совершенные сотни лет назад Убийства без срока давности: как физики расследуют преступления, совершенные сотни лет назад

Радиация и пневмопочта: как ученые исследуют судьбу Ивана IV

Популярная механика
Radio Patriki: как устроен паблик с фотографиями стильных жителей Москвы Radio Patriki: как устроен паблик с фотографиями стильных жителей Москвы

Radio Patriki ведет перепись модных жителей и гостей Патриарших прудов

РБК
Со всего мира с любовью! Со всего мира с любовью!

В череде зимних будней тебя еще ждет волшебный праздник – День всех влюбленных

Лиза
Почему перед месячными увеличивается вес: причины и как этого избежать Почему перед месячными увеличивается вес: причины и как этого избежать

Что, если ты проснулась на пару килограммов тяжелее, чем всегда

VOICE
Живучие существа: 10 неожиданных мест, где обитают бактерии Живучие существа: 10 неожиданных мест, где обитают бактерии

Ученые находят бактерии там, где вообще сложно представить что-то живое

Популярная механика
Место встреч: Междуречье Место встреч: Междуречье

Месопотамия – исторический регион в Турции, охватывающий долины Евфрата и Тигра

Вокруг света
10 самых необычных арт-объектов России 10 самых необычных арт-объектов России

Оригинальные скульптуры и инсталляции, которые выбирали «всем миром»

Лиза
Милашки: как выглядели в детстве Диана, Маркл, Миддлтон и другие жены принцев Милашки: как выглядели в детстве Диана, Маркл, Миддлтон и другие жены принцев

Возлюбленные наследников британского престола росли активными девочками

VOICE
Грибной культ: что связывает трюфеля и человека Грибной культ: что связывает трюфеля и человека

Отрывок из книги «Ищейка трюфелей» о роли собак в трюфельном бизнесе

Forbes
Половину дать отцам: как решить вечную проблему баланса работы и материнства Половину дать отцам: как решить вечную проблему баланса работы и материнства

Xто нужно сделать, чтобы в итоге больше отцов брали часть декрета на себя?

Forbes
«Джоли ужасно целуется!»: самые кошмарные поцелуи актеров в кино «Джоли ужасно целуется!»: самые кошмарные поцелуи актеров в кино

Эти актеры с негодованием вспоминают поцелуи с коллегами на съемочной площадке

VOICE
Открыть в приложении