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

CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией

Частично обездвиженные заболеванием люди начали ходить с помощью CAR-T-терапии

N+1
На дне океана проживают целые эволюционные ветви созданий, о которых мы ничего не знаем На дне океана проживают целые эволюционные ветви созданий, о которых мы ничего не знаем

Создания, проживающие на дне океана, помогают регулировать климат Земли

Популярная механика
Тихоходкам набили татуировки электронным пучком Тихоходкам набили татуировки электронным пучком

Китайские материаловеды нанесли татуировки живым тихоходкам

N+1
«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
«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
7 фотографий людей за несколько часов, минут и даже секунд до смерти 7 фотографий людей за несколько часов, минут и даже секунд до смерти

Эти бередящие душу снимки были последними в жизни запечатленных на них людей

Maxim
Зимние Олимпийские игры: 3 научных факта, о которых вы даже не догадывались Зимние Олимпийские игры: 3 научных факта, о которых вы даже не догадывались

Научные явления, которые помогают олимпийцам побеждать

Популярная механика
6 преимуществ яблочного уксуса для красоты и здоровья 6 преимуществ яблочного уксуса для красоты и здоровья

Может ли яблочный уксус быть полезен для красоты и здоровья?

Cosmopolitan
Кроссоверы, которые лучше не покупать на зиму: список моделей Кроссоверы, которые лучше не покупать на зиму: список моделей

Посмотрите на кроссоверы, которые могут подвести по дороге на дачу

РБК
Шестое чувство Шестое чувство

Дизайнер Чад Дорси наполняет квартиры вещами, которые дороги заказчикам

AD
Избавит от запоров и морщин: 7 необычных способов применения алоэ вера Избавит от запоров и морщин: 7 необычных способов применения алоэ вера

Для каких целей можно использовать алоэ вера?

Cosmopolitan
Археологи нашли в Монголии наскальное изображение загонной охоты на медведей и козлов Археологи нашли в Монголии наскальное изображение загонной охоты на медведей и козлов

Ученые полагают, что найденные петроглифы относятся к бронзовому веку

N+1
Грачи не прилетели Грачи не прилетели

За полтора века изменилась не только среда обитания грачей, но и сами грачи

Наука
Виктор Добронравов: «Дома хочется просто отдохнуть» Виктор Добронравов: «Дома хочется просто отдохнуть»

Виктор Добронравов — о любви к театру и отношениях со знаменитым отцом

Cosmopolitan
Почему нужно принимать Омегу-3: 17 научно доказанных плюсов Почему нужно принимать Омегу-3: 17 научно доказанных плюсов

Почему омега-жирные кислоты невероятно важны для здоровья

Cosmopolitan
5 ошибок Владимира Завертайлова, основателя scrum-студии «Сибирикс» 5 ошибок Владимира Завертайлова, основателя scrum-студии «Сибирикс»

Основатель scrum-студии «Сибирикс» о своих неудачных идеях и ошибках

Inc.
Ботнет «нового поколения» FritzFrog возобновил работу — он прячется в оперативной памяти серверов и майнит криптовалюту Ботнет «нового поколения» FritzFrog возобновил работу — он прячется в оперативной памяти серверов и майнит криптовалюту

Как узнать о заражении ботнетом и обезопасить системы на Linux

VC.RU
Всемирный день Nutella: узнайте, как продукт военного времени стал мировой “звездой” Всемирный день Nutella: узнайте, как продукт военного времени стал мировой “звездой”

Почему Nutella полюбили миллионы?

Популярная механика
Как лыжники-фристайлисты выполняют свои удивительные трюки - механика олимпийского спорта Как лыжники-фристайлисты выполняют свои удивительные трюки - механика олимпийского спорта

Лыжники-фристайлисты выполняют сложнейшие трюки в воздухе. Как они это делают?

Популярная механика
8 продуктов, которые сильно обезвоживают организм 8 продуктов, которые сильно обезвоживают организм

Продукты, от которых стоит отказаться, если не хотите обезвоживания

Лиза
15 марта 44 года до н. э., Рим 15 марта 44 года до н. э., Рим

Гид путешественника во времени

Вокруг света
Человеческий рецептор боли позволил неинвазивно активировать нейроны мыши ультразвуком Человеческий рецептор боли позволил неинвазивно активировать нейроны мыши ультразвуком

Неинвазивная стимуляция заставила мышей с белком TRPA1 в мозге дергать лапой

N+1
Раздать боком: почему дрифт нужно освоить каждому водителю Раздать боком: почему дрифт нужно освоить каждому водителю

Нужен ли дрифт обычным водителям?

Forbes
Perseverance уже год на Марсе! Что ровер успел узнать о Красной планете за это время Perseverance уже год на Марсе! Что ровер успел узнать о Красной планете за это время

Что аппарат успел сделать марсоход NASA Perseverance

Популярная механика
Идеолог модернизации Идеолог модернизации

Проповедник Феофан Прокопович — ренегат и авантюрист, карьерист и доносчик

Дилетант
Не ходите, дети, в метаверс гулять: что такое метавселенные Не ходите, дети, в метаверс гулять: что такое метавселенные

Безоблачное будущее в метавселенных не такое уж безоблачное. Почему?

РБК
Да, шеф! Да, шеф!

Легко ли женщине конкурировать с мужчинами на кухне?

Домашний Очаг
«Партнер — это 50% твоего успеха» «Партнер — это 50% твоего успеха»

Виктория Синицина и Никита Кацалапов катаются вместе уже восемь лет

OK!
Как говорить с близкими, если у вас разные взгляды Как говорить с близкими, если у вас разные взгляды

Как выстраивать диалог, чтобы дискуссия не обернулась конфликтом

Esquire
Кто такая Анна Сорокина: русская лжемиллионерша, обманувшая американскую элиту Кто такая Анна Сорокина: русская лжемиллионерша, обманувшая американскую элиту

В основу сериала от Netflix "Изобретая Анну" легла реальная история

VOICE
Открыть в приложении