Etapa 1 - P1 2017

Shema de realizare a proiectului


Faza nr. 11

Responsabil: Dr. T. DASCALU

Termen de predare: 15.03.2017

Titlu: "Configurarea fascicolelor laser ultraintense Airy-Bessel pentru generarea de radiatie THz cu energie mare"

Rezumat: Sursele de radiatie THz de banda larga si energie mare se impart in doua categorii: surse bazate pe laseri si surse bazate pe acceleratoare de particule. Cel mai des folosite sunt sursele care utilizeaza radiatia laser deoarece sursele bazate pe acceleratoare de particule fac parte din facilitati mari si sunt greu de accesat. De regula, fasciculele laser utilizate in emisia pulsurilor THz cu energie mare, fie ca sunt generate prin filamentarea in diferite medii, fie prin fenomenul de rectificare optica in cristale neliniare, sunt de tip Gaussian. Utilizarea altor tipuri de fascicule ultraintense de tip Airy si Bessel, ale caror proprietati sunt total diferite de cele ale fasciculului Gaussian, ajuta la depasirea limitarilor existente(cum ar fi energia maxima a pulsului THz obtinuta prin focalizarea unui fascicul laser de tip Gaussian, aceasta fiind limitata de intensitatea fasciculului laser in interiorul filamentului). Studiul privind configurarea acestor fascicule permite controlul si modelarea caracteristicilor radiatiei THz.
In cadrul acestui studiu, s-au realizat simulari de propagare a razelor prin elemente optice privind obtinerea fasciculelor ultraintense Airy si Bessel si s-a dezvoltat un model teoretic pentru generarea radiatiei THz prin rectificare optica in cristalul neliniar de niobat de litiu. Rezultatele experimentale, privind generarea fasciculului Bessel, au fost in conformitate cu modelarile teoretice.

Faza nr. 12

Responsabil: Dr. C. DIPLASU

Termen de predare: 15.03.2017

Titlu: "Dezvoltarea, testarea şi calibrarea de sisteme de diagnostică aferente experimentelor de accelerare de particule la interacţia laser-plasmă"

Rezumat: Interactia laserului de mare putere (PW) cu orice fel de tinta creaza conditii extreme de existenta a materiei, plasme ultradense in care se dezvolta unde relativiste a caror principal rezultat este accelerarea de electroni si apoi protoni sau ioni, pana la energii comparabile cu cele obtinute in acceleratoarele clasice, dar pe distante mult mai mici (ordinul milimetrilor).
In acest context, in cadrul acestei faze, s-au implementat (realizat si testat) metode specifice de diagnostica a fasciculelor de particule accelerate (electroni, protoni) la interactia laser-plasma. In realizarea practica a dispozitivelor experimentale de diagnostica s-a tinut cont de configuratia sistemului laser PW si a incintei de interactie de la CETAL.

Faza nr. 13

Responsabil: Dr. G. DINESCU

Termen de predare: 15.05.2017

Titlu: "Studii de diagnostică a plasmelor utilizate pentru mentenanţa componentelor optice şi evidentierea efectelor de modificare morfologică şi compoziţională produse asupra unor suprafeţe de test contaminate intenţionat"

Rezumat: Pentru a evidentia efectele produse de plasmele de radiofrecventa generate la presiune joasa asupra suprafetelor contaminate au fost depuse pe siliciu, ca straturi contaminante, filme subtiri de a-C:H. Suprafetele acoperite cu a-C:H au fost expuse in plasme de radiofrecventa generate la presiuni joase in argon. Experimentele au urmarit testarea eficientei de curatare a doua surse de plasma diferite: sursa cu electrod central de putere si sursa cu electrozi circulari exteriori.
Pe suprafetele acoperite cu a-C:H au fost realizate masuratori de elipsometrie, profilometrie si AFM atat inainte cat si dupa expunerea lor in plasma. Din masuratori rezulta faptul ca suprafețele expuse in plasma se curata in urma expunerii lor in plasma, rugozitatea acestora scade si reflectivitatea creste. S-au obtinut rate de curatare a straturilor de a-C:H cuprinse intre 5,3*10-1 nm/min si 1,46 nm/min in cazul sursei cu electrod de putere central si intre 0 si 2,16 nm/min in cazul sursei cu electrozi exteriori.

Faza nr. 14

Responsabil: Dr. M. GANCIU

Termen de predare: 15.05.2017

Titlu: "Caracterizarea şi studiul pulsurilor electromagnetice generate de laseri de foarte mare putere; identificarea de noi metode de ecranare şi de noi aplicatii"

Rezumat: Interactia laserilor de mare putere (PW) cu tinte solide, pentru generarea si accelerarea de particule incarcate, este insotita de generarea de pulsuri electromagnetice de foarte mare amplitudine, intr-o gama de frecventa foarte larga, de la zeci de MHz pana la zeci de GHz. Mecanismele de generare ale acestor pulsuri electromagnetice gigantice (PEMG) nu sunt in totalitate cunoscute si sunt asociate atat generarii de curenti electronici ultraintensi pe durate foarte scurte (ps-ns), cat si incarcarii electrice a tintelor si suporturilor acestora la tensiuni de ordinul zecilor –sutelor de KV datorita expansiunii electronilor relativisti cu temperaturi de ordinul MeV-zeci de MeV.
In actuala faza raportam optimizarea si implementarea unui model experimental de generator de pulsuri electromagnetice pentru teste si calibrari cu timp de crestere de ordinul sutelor de ps si amplitudini de ordinul kV care a fost montat in camera de reactie in locul tintelor solide destinate experimentelor de interactie laser de mare putere cu materia. S-au realizat antene optimizate pentru detectia pulsului electromagnetic atat de la generatorul de test si calibrare cat si in urma interactiei pulsului laser cu tinte solide. S-au facut determinari ale compozitiei spectrale a pulsurilor astfel generate pentru a urmari un aspect relativ critic la instalatiile laser de mare putere, legat de propagarea pulsurilor electromagnetice prin linia de transport daca in spectrul acestora se gasesc frecvente mai mari decat frecventa critica a liniei de transport a fasciculului laser. S-au indicat cateva solutii pentru reducerea efectului acestor PEMG-uri.