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耗资3.2亿欧元的拍瓦级激光器启用
发布时间:2024-04-03    来源:搜集汇总   阅读次数:760 分享到:

物理学家组织网3月31日报道,世界上最强大的激光器于近日启动,该系统能使激光脉冲在1飞秒(1000万亿分之一秒)内达到10拍瓦(1拍瓦=1000万亿瓦=1015瓦)的峰值,有望促进从医学到基础物理以及太空等多个领域取得革命性进展。

位于罗马尼亚研究中心的迄今最强激光器。
图片来源:物理学家组织网

该激光器所属高科技中心位于罗马尼亚,主要由欧盟资助,耗资3.2亿欧元,利用了法国科学家热拉尔·穆鲁等人的发明。

科学家一直致力于制造更强大的激光器。20世纪80年代中期,穆鲁团队发明了啁啾脉冲放大技术(CPA),能在保证激光强度的同时提升其功率。其工作原理是在时间上拉伸超短激光脉冲,将其放大,然后再次将其挤压在一起,以此创造出迄今最短、最强烈的激光脉冲。

穆鲁由于研发出制造高强度、超短光脉冲的方法而获得2018年诺贝尔物理学奖。该项技术有望广泛应用于核物理与粒子物理学、医学等领域。在医学领域,该技术已经促进了白内障和眼屈光手术的发展。

穆鲁指出,他们会从一个能量极小的发光“小种子”开始,这颗“小种子”会被放大数百万倍。他们将利用这些超高压脉冲产生更紧凑、更便宜的粒子加速器,以摧毁癌症细胞。其他可能的应用还包括通过减少核废料的放射性持续时间来处理核废料,清理积聚在太空中的碎片等。

超强超短激光,一般是指峰值功率大于1太瓦(1太瓦=1万亿瓦),脉冲宽度小于100飞秒(1飞秒等于1千万亿分之一秒)的激光。此次成功实现的10拍瓦激光放大输出,则等于1亿亿瓦,相当于全球电网平均功率的5000倍。100飞秒是怎样的瞬间呢?100飞秒相当于十万亿分之一秒,即使每秒飞行30万千米的光,在这么超短的时间内也只能走一根头发丝粗细的距离。超强超短激光研究推动着激光科学、原子分子物理、等离子体物理、高能物理与核物理等一批基础与前沿交叉学科的开拓和发展

相关资料
该项目于2013年启动,罗马尼亚14日在首都布加勒斯特南部的默古雷莱核物理基地举行奠基仪式,正式启动建造世界上功率最强大的激光器。这一激光器属于欧盟核物理“极端光基础设施(ELI)”项目的一部分,毗邻罗马尼亚国家核物理研究所,总投资3.6亿欧元,其中2.6亿欧元来自欧盟基金。

罗马尼亚总理蓬塔当天在仪式上发表讲话说,“极端光基础设施”是一个历史性的项目、一个欧洲乃至全球的“旗舰”项目。相信未来几年,无数国内外专家将前来默古雷莱工作,把这里打造成一个名副其实的“激光谷”。

欧盟“极端光基础设施”项目准备建4个全新的激光研究机构,其中3个选址已经完成,分别位于罗马尼亚的默古雷莱、捷克的布拉格和匈牙利的赛格德,其激光器功率将超过目前所有激光器,可用于肿瘤治疗、核废料处理等多个领域的研究。 

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