激光网3月5日消息，在对清洁能源的追求将科学家推向聚变能源边缘的世界中，一种材料能够抵御激光聚变实验的强烈需求。这是磷酸二氢钾晶体的故事，它是追求惯性约束聚变的无名英雄，是能源生产中潜在的游戏规则改变者。最近的研究揭示了KDP承受宽带非相干激光脉冲严酷考验的能力，这是推动可持续聚变能源的关键组成部分。
惯性约束聚变实验的核心是需要能够应对高能激光系统极端条件的材料。KDP晶体具有出色的非线性光学特性，在产生引发聚变反应所需的精确激光脉冲形状方面发挥着关键作用。然而，以快速强度波动为特征的宽带非相干激光脉冲对这些晶体完整性的影响仍然是一个令人严重关切的问题。
最近的研究开始了了解KDP在这种脉冲影响下的激光损伤性能的旅程，这与惯性约束聚变有关。利用双光束激光源和专门的损伤测试站，科学家们探索了时间脉冲波动如何影响KDP晶体中的激光损伤。这些发现很有启发性，表明尽管快速强度波动可能会增加损坏概率，但KDP的批量损坏仍然受到最小的影响。
这种弹性归因于KDP内较长的电子弛豫时间，这不能有效地耦合非相干激光场的太赫兹尺度波动。这种行为强调了KDP晶体在宽带、时间不相干高能激光器中的适用性，标志着未来激光聚变能系统的发展向前迈出了重要一步。此外，该研究还引入了一个模型来估计激光照射过程中KDP中的瞬态自由电子密度，进一步支持脉冲光谱对损伤概率的最小影响。
该研究还强调了KDP中激光损伤机制的复杂性，强调了光束大小、重叠和波前差异等因素。然而，在操作通量下观察到的损伤密度在可控范围内，这表明KDP对太赫兹尺度波动具有鲁棒性。正如相关研究中所讨论的那样，在考虑KDP和磷酸二氢铵混合晶体在非线性光学应用中的进展时，这一发现尤其重要。后一项研究强调了通过Sankaranarayanan-Ramasamy方法生长的晶体具有优越的激光损伤阈值，进一步表明了KDP/ADP混合晶体在高强度激光应用中的潜力。
KDP晶体的旅程，从它们在激光聚变实验中的作用到它们对宽带非相干激光脉冲的弹性，照亮了通往更清洁、可持续能源驱动的未来的道路。随着科学家们继续揭示激光与材料相互作用的复杂性，这些研究的结果不仅增强了我们对KDP能力的理解，而且还加强了激光聚变作为可行能源解决方案的潜力。在寻求聚变能源的过程中，KDP晶体的弹性证明了对创新的不懈追求和对更光明、节能未来的希望。
