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常州市國立試驗(yàn)設(shè)備研究所

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張文炳
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213200
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世界zui強(qiáng)激光誕生

2009-2-23　　

 

美國密歇根大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們近日研制出一種激光束，其強(qiáng)度高于世界上其他現(xiàn)有激光兩個(gè)數(shù)量級(jí)，強(qiáng)烈的光束可廣泛應(yīng)用于放射治療癌癥領(lǐng)域，大大有助質(zhì)子治療和電子治療技術(shù)的發(fā)展。研究成果發(fā)表于《光學(xué)快報(bào)》（Optics Express）在線版上。  
科學(xué)家在“大力神"激光系統(tǒng)上添加放大器制成新型激光束。“大力神"是一個(gè)摻鈦藍(lán)寶石激光器，體積龐大占據(jù)了實(shí)驗(yàn)室數(shù)間房，一旦光反饋進(jìn)入系統(tǒng)，就會(huì)在連續(xù)的反光鏡和光學(xué)元件間發(fā)射，這也正是能量聚焦的過程?！按罅ι?先前的zui大輸出功率為50太瓦，添加了放大器后激光束的能量可達(dá)300太瓦，約是美國所有發(fā)電站輸出功率的300倍。測(cè)量結(jié)果顯示激光的強(qiáng)度可達(dá)到每平方厘米2×1022瓦特，其瞬間能量相當(dāng)于用一面巨大的放大鏡將太陽射向地球所有光束集中到一個(gè)沙礫上。激光的發(fā)射時(shí)間僅為30飛秒，時(shí)間極短卻可以將能量集中到1.3微米的一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)大小相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的百分之一。 
另一項(xiàng)新技術(shù)是該激光可以每隔10秒即發(fā)射一次能量，而其他激光卻需要耗費(fèi)一小時(shí)進(jìn)行再充電。新激光的*和適應(yīng)性使其得到多元化應(yīng)用，更易滲入除醫(yī)療領(lǐng)域以外的前沿科技中。例如強(qiáng)度的激光束可以達(dá)到將真空煮沸的程度，當(dāng)實(shí)驗(yàn)需要時(shí)只需將光束聚焦即可。 
科學(xué)家還注意到新型激光束在慣性約束聚變研究的作用。自上世紀(jì)60年代有科學(xué)家提出以激光引發(fā)聚變的想法后，該技術(shù)一直停留在個(gè)別裝置上。能達(dá)到實(shí)用規(guī)模的激光能量，無論是當(dāng)時(shí)或之后幾十年都是難以想象的，而新型激光束使科學(xué)家們看到了可行性元素。


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