Задачи лаборатории
- Экспериментальные и теоретические исследования в области прямого преобразования ядерной энергии в лазерное излучение, физики ядерно-возбуждаемой плазмы и лазеров с ядерной накачкой (ЛЯН).
- Поиск новых эффективных газовых лазерно-активных сред для ЛЯН.
- Синтез и исследование характеристик конденсированных лазерно-активных сред, в том числе урансодержащих.
- Экспериментальное и теоретическое исследование ядерно-возбуждаемой пылевой плазмы.
- Участие в создании и экспериментальное исследование лазерных характеристик демонстрационного энергетического макета (ОКУЯН) на Стенде «Б».
- Экспериментальное обоснование технических предложений по применению мощных лазерных систем с накачкой от импульсных ядерных реакторов.
Принцип ядерной накачки лазеров
Лазер с ядерной накачкой – это лазер, в котором возбуждение и создание инверсии в специальной лазерно-активной среде осуществляется продуктами ядерных реакций. Наиболее перспективным видится использование в качестве источника энергии осколков деления тяжелых ядер.
Принцип работы лазера с накачкой осколками деления показан на рисунке:
Нейтроны из запального реактора, проходя через лазерно-активный элемент (ЛАЭЛ), вызывают деления урана-235, нанесенного на внутреннюю поверхность ЛАЭЛа. Осколки деления, попадая в лазерно-активную среду, создают рекомбинационно неравновесную ядерно-возбуждаемую плазму и инверсию лазерных уровней. Запасенную в среде энергию можно вывести из лазерно-активного элемента с помощью специальной оптической системы, состоящей из "глухого" и выходного зеркал (т.н. лазерный генератор с ядерной накачкой).
Отдельные результаты
Синтез и исследование характеристик конденсированных лазерно-активных сред
В лаборатории атомных возбуждений в группе под руководством д.ф.-м.н. Серёгиной Елены Андреевны проводятся исследования люминесценции трёхвалентных ионов редкоземельных элементов (РЗЭ) в неорганических жидкостях при оптической накачке. Изучаются такие спектрально-люминесцентные характеристики ионов РЗЭ, как интенсивность люминесцентных f–f переходов, положение максимумов и ширина полос люминесценции, время жизни возбужденных состояний и другие. Все эти характеристики зависят от состава жидкой среды. Исследования группы д.ф.-м.н. Серёгиной Е.А. направлены на поиск эффективных жидкостных активных сред нового типа для мощных прокачных лазеров с диодной накачкой, которые используются в таких областях, как промышленные и информационные технологии, медицина и изучение состояния окружающей среды. Публикации по теме.
Диагностика оптических неоднородностей в ЛАЭЛ методом зондирования активной среды ЛЯН. Высокоскоростная съемка процесса трансформации пучка зондирующего лазера
Изучение пространственно-временной структуры пучка излучения ЛЯН на реакторе БАРС-6 методом скоростной видеосъёмки
Регистрация термомеханических деформаций методом скоростной видеосъёмки
Исследование ядерно-возбуждаемой пылевой плазмы
