科學也可以如此靠近

世界最強雷射器將再升級 功率最高可提升兩倍


網易科技藉助國家科學基金會的萬美元投資,世界上最強大的雷射器將再提升倍甚至倍。美國密西根大學的研究人員和來自全球各地的合作者計劃對大力神雷射器進行升級,將它的發射功率從太瓦升級到太瓦甚至是太瓦。(太瓦=,,,,/^瓦)藉助能量更集中的雷...

- 2017年11月14日02時24分
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藉助國家科學基金會的200萬美元投資,世界上最強大的雷射器將再提升1倍甚至2倍。美國密西根大學的研究人員和來自全球各地的合作者計劃對大力神雷射器進行升級,將它的發射功率從300太瓦升級到500太瓦甚至是1000太瓦。(1太瓦=1,000,000,000,000/10^12瓦)

藉助能量更集中的雷射能量,研究人員能夠研發出桌面大小的更小型粒子加速設備,為醫學和國家安全領域製造高能粒子束或者X射線,還能夠探索天體物理學和量子力學尚未解答的謎題。

據密西根大學稱,大力神雷射器的能量來源於5台嵌入式的雷射泵。為了對大力神進行升級,研究人員將把其中三台定製的雷射泵替換成商業雷射泵。如果大力神雷射器的發射功率能夠達到1000太瓦,它將再一次成為美國最強大的雷射器之一,它曾在2008年獲得「最高強度雷射器」的金氏世界紀錄頭銜。

升級後的大力神將使目前的發射功率提升兩倍甚至三倍。當研究人員在2007年首次建造大力神時,使用商業雷射泵打造的雷射器當時還無法達到300太瓦的功率。因此研究人員不得不打造自己的雷射泵。

現在隨著商業項目需求的不斷提升,現在的商業雷射泵已經完全超越了大力神所使用的定製版雷射泵。更強大雷射器可以用於打造桌面大小的加速器。傳統的粒子加速器都有數百公里長,比如說歐洲核子研究委員會的大型強子對撞機就有27公里。

雷射能夠為粒子加速,從而產生更高能量的粒子束,比如說X射線等。粒子束和X射線能夠用於確定港口輪船貨物中是否存在核材料,它們也能夠用於醫學領域進行放射治療。雷射加速器產生的高能X射線也能夠製造先進的X射線成像設備,讓醫生識別身體內不同軟體組織之間的邊界,傳統X射線只能夠識別骨骼等稠密物質。

研究人員稱,這種方法也比傳統的核磁共振掃描更快更廉價。除了這些應用之外,更密集的極光能量能夠用於探索更多的天體物理學和量子力學秘密。密西根大學的核子工程學和放射學教授Karl Krushelnick稱:「這次升級能夠讓我們進行更廣泛的不同實驗。這是非常令人激動的應用,它也為量子物理學打開了一扇新的大門。」


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