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中国研发的超强100拍瓦级激光将致力于揭示真空的奥秘

发布:opticseditor    |    2017-10-13 15:41    阅读:154
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2016年八月,位于上海光学和精密机械研究所的一个拍瓦级激光器产生了持续时间小于30飞秒的5.3拍瓦的最大功率脉冲,这个数据打破了最大功率激光脉冲的世界纪录。今年,由李儒新带领的团队开始了可以达到最大功率100拍瓦级的激光器的研发。


据今年八月在上海举行的高重复率硬X射线自由电子激光(XFEL)物理与科技专题研讨会的报道,这个新型激光器属于XFEL设施的一部分。XFEL装置将可以产生高达15000电子伏特光子能量的强烈光束。

李新儒说道,100拍瓦级激光器和XFEL装置的组合将开启对真空双折射的探索之旅,真空双折射是最突出的强场量子电动力效应之一。真空通常被认为是一个完全空白的空间,但是根据量子电动力学,事实上真空中充满了不断出现又消失的虚粒子。

100拍瓦级激光器还将有助于研究导致超高能量宇宙射线的加速机制、黑洞物理现象的模拟和新形式的物质的产生。这些科学的追求是物质的根本意义,可以增强我们对真空性质和宇宙起源的认识。

自从美国的劳伦斯利福摩尔国家实验室在1998年建立了世上首个拍瓦激光设施之后,全世界许多实验室都成功地产生了拍瓦激光束,旨在用于从激光核聚变到天体物理学的研究。有了这个新的100拍瓦级激光器,中国目前就能够在这个研究竞赛中领跑。法国、德国、日本、韩国、俄罗斯、西班牙和英国也都有他们自己的拍瓦激光设施。与此同时,欧盟正在Extreme Light Infrastructure项目计划中在捷克和罗马尼亚建造数个10拍瓦激光设施。

将在上海建成的100 拍瓦级激光系统将基于光参量啁啾脉冲放大法(OPCPA),目的是在15飞秒长的脉冲中产生1500 焦脉冲能量,达到超过 1023W / cm2的设计强度。根据李新儒介绍,100拍瓦级激光器将会在2024年可以投入研究使用。

来源:激光制造网

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