PALS

Operating semiconductor Timepix detector in an extremely hostile environment of laser plasma acceleration experiment.

PALS

Granty

Nízkoenergetické nukleární přechody aktivované laserově generovaným rentgenovým zářením
- GA202/06/0697, Grantová agentura České republiky (GA ČR) , 2006 - 2008

Prezentace

Workshop ČVUT 2008 - Workshop ČVUT 2008, Praha
18. 2. 2008
Medipix in extremely hostile environment

Publikace

Operating semiconductor Timepix detector with optical readout in an extremely hostile environment of laser plasma acceleration experiment
D. Kocon, D. Klir, J. Krasa, T. Lastovička, L. Přibyl, C. Granja, J. Jakůbek, M. Platkevič
Proceedings of IBIC2013, Oxford, UK, MOPF05, p. 208 – 211 (2013)

Active Detectors for Plasma Soft X–Ray Detection at PALS
C. Granja, V. Linhart, M. Platkevič, J. Jakůbek, S. Pospíšil, T. Slavíček, E. Krousky, O. Renner
Acta Polytechnica CTU in Prague, Vol. 50, No. 2 (2010) 12-21 (2010)

Electromagnetic Interference Shielding for Medipix Detectors for Laser-Induced Plasma Radiation Detection
M. Platkevič, C. Granja, J. Jakůbek, S. Pospíšil
Proc. CTU Prague Workshop Vol 13 (2009) 160-161 (2009)

Medipix in extremely hostile environment
M. Platkevič, C. Granja, J. Jakůbek, Z. Vykydal
Proc CTU Prague Workshop vol. 12 (2008) 212-213, ISBN 978-80-01-04016-4 (2008)

Hardware

Optical galvanic separator
Galvanic separation module between Timepix detector and USB interface for suppression of the electromagnetic noise - based on optical fibers.

www.pals.cas.cz

Badatelské centrum PALS (Prague Asterix Laser System), založené v listopadu 1998 jako společné pracoviště Fyzikálního ústavu AV ČR a Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, je koncipováno jako uživatelská laboratoř poskytující základnu pro experimentální výzkum v oboru výkonových laserů a fyziky laserem vytvářeného plazmatu. Centrum bylo zpřístupněno externím uživatelům v září roku 2000. Základním experimentálním zařízením Centra PALS je výkonový pulsní laserový systém Asterix IV. Tento laser byl vyvinut v německém Ústavu Maxe Plancka pro kvantovou optiku (MPQ) v Garchingu u Mnichova. Od poslední modernizace v roce 1991 byl schopen generovat laserové paprsky s výstupní energií v jednotlivém pulzu až 1 kJ. Až do dubna 1997 byl laser v MPQ využíván širokou mezinárodní badatelskou komunitou v rámci evropského programu European Large Scale Facilities.

Beam detectors for laser-driven plasma particle acceleration: The laser-driven plasma acceleration experiments are reaching higher and higher energies of accelerated particles (electrons, protons, ions and even neutrons). This technique provides acceleration gradients by several orders of magnitude higher (GeV/cm) than those available by RF cavities (MeV/cm). Usage of semiconductor electronics beam detectors is challenging, due to extremely high electromagnetic pulses (EMPs) produced by the laser-driven plasma. This often kills the detectors inside the vacuum chamber. We present a novel optics-only setup increasing significantly resistance of the Timepix detector setup to electric fields over 7 kV/m, created by plasma generated by 700 J, 350 ps laser pulse.

Laser Páteří Badatelského centra PALS je obří jódový laserový systém, jeden ze tří největších laserů v Evropě. Ve stávající konfiguraci a na základní vlnové délce 1315 nm je schopen poskytovat v hlavním laserovém svazku infračervené záblesky (pulzy) o energii až 1 kJ. Část z této energie může být vyvedena v několika vedlejších svazcích s řízeným časovým odstupem od hlavního pulzu. Vlnová délka laserových svazků může být konvertována na vlnovou délku odpovídající druhé (658 nm, červená) nebo třetí (438 nm, modrá) harmonické základní frekvence. Vzhledem k velmi krátké délce laserového pulzu (cca 350 ps) je špičkový pulzní výkon laseru obrovský – až 3 TW, tj. 3 milióny megawattů. Laser je schopen dodat takovýto obří puls zhruba jednou za půl hodiny. Výstupní svazek laseru PALS je velmi kvalitní, tj. prostorově homogenní, a stabilní, tj. jeho energie se výstřel od výstřelu prakticky nemění.