XCELS – Международный центр исследований экстремальных световых полей

Аннотация: Описан проект XCELS (еXawatt Center for Extreme Light Studies), целью которого является создание крупной научной инфраструктуры на основе источников лазерного излучения с гигантской пиковой мощностью. Проект базируется на достигнутых в последнее десятилетие значительных успехах по созданию фемтосекундных мультипетаваттных лазеров с интенсивностью до 10²³ Вт/см². В основе планируемой инфраструктуры будет находиться уникальный источник света мощностью 600 ПВт на базе оптического параметрического усиления чирпированных импульсов в кристалле DKDP. Фундаментальные процессы взаимодействия такого излучения с веществом представляют совершенно новую область знания и будут основной исследовательской задачей инфраструктуры. Впервые откроются возможности изучения пространственно-временной структуры вакуума и неизвестных явлений на стыке физики высоких энергий и физики сверхсильных полей. Предполагаемые приложения результатов исследований будут включать в себя, в том числе, разработку компактных ускорителей заряженных частиц с размерами, в сотни раз меньшими размеров имеющихся ускорителей, создание источников сверхкоротких импульсов жесткого рентгеновского и гамма-излучения для диагностики материалов с беспрецедентным пространственным и временным разрешением, разработку новых источников излучения и частиц для клинических приложений и др.

Ключевые слова: сверхмощные фемтосекундные лазеры, взаимодействие ультрарелятивистского излучения с веществом.