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Science & Technology

美国国家科学基金会资助十大赌博正规老平台市世界领先的NSF OPAL激光器的多机构设计

一个成功的NSF OPAL设计将使世界上最高功率的激光系统成为可能. 该项目的联合首席十大赌博正规老平台员包括(从左上顺时针方向)来自十大赌博正规老平台的Jonathan Zuegel和Antonino Di Piazza, 布法罗大学的Eva Zurek说, 加州大学欧文分校的富兰克林·道勒, 以及圣母大学的阿尼·阿普拉哈米安. (罗彻斯特大学艺术作品/ Julia Joshpe)

超高强度激光设备有潜力成为全球科学界独特的开放获取资源.

编者注:引用材料除外, 这篇文章已经更新,以反映该项目在2024年春季从EP-OPAL更名为NSF OPAL.

美国国家科学基金会(NSF)授予 University of Rochester nearly $18 million over three years 设计和原型的关键技术 NSF OPAL这是一个专门十大赌博正规老平台超高强度激光与物质相互作用的新设施. The facility could be built at the Laboratory for Laser Energetics (LLE)在设计项目完成后. The funding, part of NSF’s 中型十大赌博正规老平台基础设施-1项目, 支持该机构将美国定位在全球科学和工程领导的前沿.

“美国国家科学基金会的设计奖进一步认可了LLE是我们国家努力推进对光的理解的科学领导者之一, matter, 甚至是宇宙本身的演化,十大赌博正规老平台校长萨拉·曼格尔斯多夫说. “With the support of this award, 我们将继续以十大赌博正规老平台在光学科学和激光技术方面的开创性遗产为基础, 这段历史包括已经改变了医学的突破, computing, and other fields.

“我们非常感谢国家科学基金会选择十大赌博正规老平台来开展这项重要的工作. 我们也感谢国会代表团的支持, 尤其是参议员舒默、吉利布兰德和众议员莫雷尔, 感谢他们为推进LLE工作所做的努力, the University, and the Rochester region.”

从等离子体科学到粒子加速,高强度激光使大量重要的前沿科学成为可能, 实验室天体物理学到激光驱动核物理学,这导致了科学, medical, commercial, and industrial applications.

LLE的欧米茄激光设备拥有两个非常强大的激光器-欧米茄和欧米茄ep -供世界各地的科学家使用. NSF OPAL—originally named EP-OPAL, 欧米茄EP-耦合光学参量放大器线(OPAL) -将被设计为增加两个世界上最强大的激光器,并利用高能欧米茄EP激光器的能力. 预计该设施将提供超过目前国际上可用的激光能力, 帮助重建美国在峰值功率激光器领域的领导地位,以及由此带来的基础科学.

一个成功的NSF OPAL设计将使世界上最高功率的激光系统成为可能, according to principal investigator Jonathan Zuegel他是LLE的杰出科学家,也是十大赌博正规老平台的光学教授. “它的两个激光束结合在一起将产生峰值功率接近太阳入射到地球表面的总功率的激光脉冲, 但是聚焦在一个比人类头发横截面还小的区域,” he says.

The project leverages the expertise, resources, 以及全国合作院校的人才, 包括六所大学和一家私营公司:

“看到啁啾脉冲放大完成了一个完整的循环,十大赌博正规老平台再次领导开发和实施世界上最强大的激光器,这是令人兴奋的.” ——1989年诺贝尔奖得主唐娜·斯特里克兰(博士)
  • University at Buffalo
  • University of California–Irvine
  • University of Notre Dame
  • University of Maryland
  • University of Michigan
  • Ohio State University
  • 马萨诸塞州的普利茅斯光栅实验室

加快高影响力前沿科学十大赌博正规老平台

一个像NSF opal这样的实验设施——坐落在一所大学里,对广大用户开放——可以打开大门,进入一个高影响力十大赌博正规老平台的新时代.

“超强激光束使我们能够在自己的实验室中创造出极端的条件,这种条件现在只存在于宇宙中最奇特的地方,” says Philip Bucksbaum, a Stanford University physicist, 他是美国物理学会的前主席, 美国国家科学院的主席, 工程和医学委员会提交了2018年的报告 强超快激光的机遇:追求最亮的光. “EP- opal设施的设计直接响应了这份报告中的建议,以及美国国家科学院和美国物理学会等离子体物理部门最近的其他战略规划活动,将OMEGA EP等固态激光器的能力与基于啁啾脉冲放大的超快飞秒持续激光器的能力相结合. 这个新奖项使十大赌博正规老平台在建立和容纳一个对美国十大赌博正规老平台界具有特别高价值的独特十大赌博正规老平台工具的道路上继续前进,” says Bucksbaum.

诺贝尔奖获得者,十大赌博正规老平台校友唐娜·斯特里克兰89届(博士), 滑铁卢大学的物理学教授, 巴克斯鲍姆分享了巴克斯鲍姆的热情:“看到啁啾脉冲放大完成了一个完整的循环,十大赌博正规老平台再次领导开发和实施世界上最强大的激光器,这令人兴奋.”

作为一名80年代在LLE工作的十大赌博正规老平台生, 思特里克兰和她的论文导师格姆拉德·莫鲁发明了啁啾脉冲放大, an approach for generating ultrashort, high-intensity laser pulses. 他们的工作彻底改变了高强度激光物理领域,为他们赢得了 Nobel Prize in Physics in 2018. “EP-OPAL设计和原型项目将利用光学参数啁啾脉冲放大技术将激光科学技术提升到一个新的水平,” she says.

连接美国和全球科学界

美国在激光科学和技术方面正处于一个转折点. 现有的能力和资源跨越国家实验室、学术界和私营部门. New laser facilities—including NSF ZEUS 密歇根大学的十大赌博正规老平台项目即将上线. 国家科学基金会OPAL设计和原型项目奖通过弥合主要十大赌博正规老平台机构和个人主导的十大赌博正规老平台项目之间的差距,使国家科学基金会在科学界发挥关键作用, 更大的中型十大赌博正规老平台基础设施,补充NSF ZEUS.

十大赌博正规老平台目前的用户群已经包括数百名十大赌博正规老平台人员, scientists, 欧米茄激光设备用户组(OLUG),以及来自全球十大赌博正规老平台界的数千人.

“这种水平的新设施将服务于更广泛、更多样化的科学界,同时在四个不同的前沿科学领域进行革命性的十大赌博正规老平台实验,我将与我的共同首席十大赌博正规老平台员一起领导这些实验,NSF OPAL联合首席十大赌博正规老平台员Eva Zurek说, 他是布法罗大学的化学教授,也是该组织的高级十大赌博正规老平台Center for Matter at Atomic Pressures (CMAP)是美国国家科学基金会在十大赌博正规老平台主持的物理前沿中心.

扩大科技和教育影响

NSF OPAL的潜在好处超出了目前的科学界. 尖端的激光系统和设备对于解决能源方面的社会重大挑战至关重要, national security, manufacturing, and life sciences. 特别是中等规模的十大赌博正规老平台基础设施可能对经济产生重大影响, security, 以及美国的竞争力.

新的NSF OPAL设计奖建立在十大赌博正规老平台为教育推广、劳动力发展和多样化所做的持续努力的基础上, including CMAP and a 荣获NSF区域创新引擎发展奖 建立一个以科学为中心的创新和经济中心, 激光技术与工程与激光应用十大赌博正规老平台(STELLAR). Says Mangelsdorf, “有一个清晰的愿景,让科学和工程领域代表性不足的群体更好地参与进来, this project embodies our institutional 致力于让世界变得更美好.”

政府官员对奖项和项目表示支持:

美国参议员查尔斯·舒默:“当我带来 NSF Director Panchanathan to Rochester 亲眼目睹十大赌博正规老平台激光能量学实验室(LLE)的巨大潜力, 我说,这将是美国在创造新的科学进步的竞赛中保持领先于外国竞争者的关键. 该奖项是设计和推进优尔公司在十大赌博正规老平台创建这种新型EP-OPAL激光器的提议所需要的关键的第一步,通过利用LLE 400多名员工的才能,引领这项关键的激光十大赌博正规老平台和创新努力,有望推动美国激光技术的前沿.S. 未来几十年的科学十大赌博正规老平台.”

美国参议员陆天娜(Kirsten Gillibrand):“祝贺罗彻斯特大学获得国家科学基金会的投资. With this design award, 这所大学可以推动美国在高强度激光十大赌博正规老平台方面的领导地位,并有可能对能源产生深远的影响, security, medicine, and more.”

国会议员Joe Morelle:“我和整个科学界一起赞扬十大赌博正规老平台获得这一当之无愧的奖项. EP-OPAL的开发将提供一个独特的十大赌博正规老平台环境,并为激光能量学实验室在这一前沿十大赌博正规老平台和技术方面引领国家做好准备. Congratulations.”