petawatt(HEPW)激光器，用于研究高强度激光物质相互作用，包括快速点火。快速点火是一种基于激光的技术，用于在两步过程中加热和点燃氘和氚燃料到熔化温度。在第一阶段，激光束使燃料芯块蒸发并将其压缩至其原始密度的千倍，而在第二阶段，由强激光脉冲加速的电子在燃料组件内沉积能量，导致快速加热。这类似于汽油发动机与火花塞一起工作的方式。
罗彻斯特大学激光能量学实验室的OMEGA EP(扩展性能)激光器是第一批完成的新一代HEPW级激光器。OMEGA EP以皮秒脉冲宽度提供多千焦耳的激光能量。这种高能量和短脉冲持续时间允许产生显着的激光功率，激光脉冲能量接近petawatt水平 - 或高达千万亿(1015)瓦特。
在为如何产生快速点火所需的强大电子源提供新亮点的工作中，LLE研究人员使用OMEGA EP产生持续仅几万亿分之一秒(10-12)的强电流。在一系列前所未有的实验中，高达2.1kJ的激光能量被输送到固体密度目标。与任何先前的petawatt级激光系统相比，这些实验表明目标激光能量增加了四倍。
LLE团队使用静电技术和薄箔靶来诊断热电子源。这种技术依赖于铜箔，不比人类头发厚。在激光照射期间，箔片快速充电，类似于电容器板。在皮秒内，大多数激光加速电子将其能量转移到目标材料。这发生在通过目标的多个电子过渡期间 - 称为回流的过程。利用这种机制，电子与靶材料相互作用并产生高能X射线。通过诊断X射线源亮度，确定激光转换为高能电子的转换效率。
使用OMEGA EP激光器，已经证明了恒定激光能量转换效率约为20%或更高的能量电子。这些测量确定了可用于加热目标的强激光能量的最小分数 - 这是确定全面快速点火的能量和技术可行性的关键参数。这些最新的观测结果表明，强大的激光 - 能量耦合从小型大学级激光系统的激光能量超过三个数量级，到快速点火所需的大型多千焦级系统。
实现10至20ps脉冲持续时间的高转换效率也是至关重要的。激光强度决定了平均电子能量。太强烈，高能电子将通过密集燃料，而不是将其能量存入内爆目标核心。太长了，密集的组装燃料在点燃之前会减压。关键是产生具有最佳能量的电子，同时保持多千焦耳的激光能量，以便在目标拆卸之前产生强烈的加热。如这些实验所证明的那样，在多千焦耳激光能量下用强烈的15ps长脉冲有效地产生高能电子将有助于理解全尺寸快速点火实验的要求，并将有助于确定未来快速点火设施的激光要求。
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