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太瓦级的激光管

阅读次数: 【 407 】 更新时间: 【 2016-06-01 】
美国密歇根大学实验室的科学家们研制出一种激光束,其强度高于世界上其他现有激光两个数量级,强烈的光束可广泛应用于放射治疗癌症领域,大大有助质子治疗和电子治疗技术的发展。

科学家在“大力神”激光系统上添加放大器制成新型激光束。“大力神”是一个掺钛蓝宝石激光器,体积庞大占据了实验室数间房,一旦光反馈进入系统,就会在连续的反光镜和光学元件间发射,这也正是能量聚焦的过程。“大力神”先前的最大输出功率为 50太瓦,添加了放大器后激光束的能量可达300太瓦,约是美国所有发电站输出功率的300倍。测量结果显示激光的强度可达到每平方厘米2×1022瓦特,其瞬间能量相当于用一面巨大的放大镜将太阳射向地球所有光束集中到一个沙砾上。激光的发射时间仅为30飞秒,时间极短却可以将能量集中到1.3微米的一个点上,这个大小相当于人类头发直径的百分之一。

另一项新技术是该激光可以每隔10秒即发射一次能量,而其他激光却需要耗费一小时进行再充电。新激光的强大和适应性使其得到多元化应用,更易渗入除医疗领域以外的前沿科技中。例如极端强度的激光束可以达到将真空煮沸的程度,当实验需要时只需将光束聚焦即可。

科学家还注意到新型激光束在惯性约束聚变研究的作用。自上世纪60年代有科学家提出以激光引发聚变的想法后,该技术一直停留在个别装置上。能达到实用规模的激光能量,无论是当时或之后几十年都是难以想象的,而新型激光束使科学家们看到了可行性元素。

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