Shema de realizare a proiectului PN 18 13 01 03 - Etapa I

Faza nr. 1

Responsabil: Dr. A. Achim

Termen de predare: 15.04.2018

Titlu: "Sisteme de automatizare destinate controlulului drumului optic prin amplificatoare ale laserului PW CETAL"

Rezumat: Obiectivele propuse pentru aceasta faza au fost indeplinite integral prin dezvoltarea si implementarea unui montaj optic pentru testarea preliminara a sistemului de corecție a fasciculului si dezvoltarea programelor dedicate pentru achiziție de imagine, prelucrarea informației si controlul elementelor active de control al fascicolului(motoarele de la monturile oglinzilor). Aceasta faza va avea ca finalitate implementarea sistemului de corectie dezvoltat descris in acest raport de faza in trei puncte sensibile ale lantului de amplificare in sistemul laser CETAL-PW. Demonstrarea functionalitatii acestuia va fi confirmata printr-o lucrare stiintifica in curs de elaborare avand ca subiect studiul modului in care influenteaza parametrii de iesire ai fasciculului compensarea continua pe intervale lungi de timp a deviatiilor spatiale a fasciculului prin sistemele complexe de amplificatoare laser din cadrul sistemelor laser multi-terawat.

Faza nr. 2

Responsabil: Dr. V. Craciun

Termen de predare: 15.06.2018

Titlu: "Studiul defectelor structurale induse in filme subtiri de pulsuri laser super-intense"

Rezumat: In cadrul acestei faze am investigat depunerea de filme de oxizi utilizati pentru oglinzile laser cum sunt HfO₂ si ZrO₂. Pentru depunerea lor am utilizat tehnica ablatie laser pulsata (PLD) utilizand instalatia din laborator care are un laser cu ArF ce emite pulsuri de ~25 ns la o lungime de unda de 193 nm. Utilizarea unei lungimi de unda in domeniul UV prezinta un avantaj major pentru ablatia laser a acestor materiale care au largimea benzii interzise mai mare de 5 eV. Filmele au fost depuse pe substraturi de (100) Si sau quartz sintetic plasate pe un port-substrat ce putea fi incalzit pana la 800 ºC. Pentru studii comparative ale efectelor iradierii cu laseri cu pulsuri ultra-scurte s-au folosit si filme depuse prin pulverizarea de radiofrecventa asistata cu magnetron si ALD (atomic layer deposition, depunere de monostraturi atomice). Obiectivele urmarite au fost i) obtinerea de filme de calitate optica inalta, mai ales prin tehnica PLD; ii) obținerea de filme cu diverse structuri cristaline, morfologie a suprafetei, densitate si stoichiometrie pentru iii) înțelegerea mecanismelor prin care apar defecte structurale in urma iradierii laser de foarte mare putere. Tehnicile de investigație utilizate au fost difracția de raze X la incidenta razanta (GIXRD), reflectivitatea speculara si difuza a radiatiei X (XRR, XRDR), spectrometria particulelor retro-împrăștiate Rutherford (RBS), spectroscopia fotoelectronilor excitați cu radiație X (XPS), spectrofotometrie optica. Filmele au fost supuse testelor de iradiere cu 50-100 pulsuri laser de ordinul a 25 fs la fluente sub cele de prag de distrugere in Laboratorul LP3 al Universitatii din Marsilia (sistemul ASUR). Investigatiile structurale si compozitionale nu au evidentia modificari structurale sau stoichiometrice in filmele iradiate laser. Teste preliminare au evidentiat ca iradierea laser induce modificari in sistemul electronic al materialelor optice. Aceste efecte vor fi investigate impreuna cu colegii din Franta in cadrul unui proiect Laserlab ce a fost recent castigat.

Faza nr. 3

Responsabil: Dr. M. Ganciu

Termen de predare: 15.06.2018

Titlu: "Descarcari filamentare in pulsuri ultrascurte pentru simularea impulsurilor electromagnetice specifice interactiei radiatiei laser de mare putere cu materia"

Rezumat: In cadrul acestei faze ne-am propus realizarea si caracterizarea unei descarcari filamentare care sa simuleze impulsurile electromagnetice specifice interactiei radiatiei laser de mare putere cu materia la o scara convenabila ca sa studiem atat efectul asupra unor componente electronice cat si noi metode de protectie. Descarcarea filamentara prezentata in aceasta faza este realizata intr-o structura de tip spark-gap si este declansata de o plasma generata prin focalizarea unui laser, in spatiul dintre doi electrozi sferici, polarizati la o tensiune mai mica decat cea de autostrapungere utilizandu-se un puls laser generat de un sistem compact dezvoltat in INFLPR „bujia laser”. A fost monitorizat pulsul electromagnetic asociat descarcarii pulsate. Noutatea majora a acestor rezultate experimentale este legata de stabilirea unor regimuri de descarcare, in care descarcarea trece prin punctul de focalizare si duce la aparitia sincrona a unui puls electromagnetic generat in urma interactiei dintre “plasmonul” format prin focalizare laser si campul electric in care este imersat.

Faza nr. 4

Responsabil: Dr. S. Ion

Termen de predare: 15.07.2018

Titlu: "Tinte autostructurate 2D de tip opal/ invers opal pentru generarea de fascicule intense de electroni/protoni prin iradierea lor cu fascicule laser de mare putere"

Rezumat: In ultimii ani, au fost depuse eforturi considerabile pentru dezvoltarea de surse de ioni accelerati cu laserul astfel incit sa se poata folosi in oncologie ionică, sau radiografia protonică. Fenomenul consta in generarea si acecelerarea de protoni prin iradierea cu un fascicul laser intens (I ≥1019 Wcm^-2) a unei folii metalice (d < 20 µm) care are depusa pe una din suprafete un material bogat in H₂. S-a remarcat experimental faptul ca iradierea unor tinte nanostructurate duce la obtinerea unor campuri de protoni mai intense si mai omogene. In cadrul fazei am fabricat astfel de tinte nanostructurate folosind drept substrat folii de Al (d = 10 µm) pe care au fost crescute retele hexagonale de Na₂SiO₃ gel, care contine o mare cantitate de H₂O (c = 35 % wt.). Grosimea acestor retele este de (G = 400 nm) si se intinde pe o suprafata de (S = 100 mm²).