激光脉冲峰值功率达到拍瓦级、即千万亿瓦级以上;脉冲宽度达到数十飞秒级、也就是百万亿分之一秒的超强超短激光光源,是人类目前已知的最亮光源。
它的出现,使得自然界中只有在恒星内部或黑洞边缘等才能找到的高能量、甚至超高能量密度的极端条件,今后可能在实验室里创造出来,在核物理、材料科学、医疗诊断等方面有着广泛的应用前景。
中科院上海光机所和上海科技大学成功实现的5拍瓦激光脉冲输出,可以在百万亿分之一秒、也就是比“电光火石”还要短的时间内,输出相当巨大的峰值功率。
【视频】超强超短激光——已知最亮光源 应用前景广泛
中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室主任冷雨欣表示,5拍瓦的量级大约相当于全世界电网平均功率的2000多倍,目前为止这种极端条件只有在全世界核爆中心或者黑洞边缘才能够产生,那是不可控的,但是有了这个光源之后,就可以在实验室内产生这么一个可控的极端条件,可以进行一系列物理现象的研究。
如此超强超短的激光脉冲射线,不仅能用于材料无损探测、激光驱动正负离子对撞机等高科技领域,还有望在医学领域大展身手。以治疗癌症为例,目前国际上通常采用同步加速器产生质子和重离子射线,对癌症进行治疗,今后,超强超短激光也有望驱动高能质子的产生。
中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室主任冷雨欣称,用激光同样就可以像传统加速器一样产生高能加速的电子或者质子,产生的高能质子将来有望应用于癌症治疗,由于他是由激光产生,所以在安、辐射等方面,比传统加速器有更好的帮助。
在成功实现5拍瓦级的激光脉冲输出后,中科院上海光机所和上科大超强激光光源联合实验室已开始聚焦下一个目标--10拍瓦激光脉冲输出,其实验装置的研制,已被纳入上海科创中心建设的首批重大项目,今年年内就将开工,预计2019年正式启用。届时,集激光器和用户平台于一体的实验装置,也将成为上海张江综合性国家科学中心的核心平台之一。
(编辑:胡琰琦)
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