美國將加快超強超快激光器進程
目前,全球80%到90%的超強激光係統都部署在美國境外,而目前在建或已經建成的所有最高功率的科研激光器也都位於(yu) 美國境外。該報告提出了五項建議,將提高美國在這一領域的地位。
該報告重點介紹了超強脈衝(chong) 拍瓦激光器。這種激光源能加快基本粒子束的強烈碰撞、驅動核反應、將物質加熱至恒星所處的條件、甚至是從(cong) 真空中創造出物質。這些強大的激光器起源於(yu) 美國。然而,歐洲和亞(ya) 洲的研究資助機構在過去十年開始投入巨資開展新的合作和設施,進而將這些超強激光器用於(yu) 廣泛的科學領域。
進行該項研究和報告撰寫(xie) 的委員會(hui) 認為(wei) ,超強超快激光器在科學領域具有廣泛的適用性,可用於(yu) 核武器儲(chu) 備管理、工業(ye) 以及醫藥領域等。該委員會(hui) 還表示,超強激光器已經形成了一個(ge) 非常重要的科學體(ti) 係,並且已經擁有了一個(ge) 龐大的技術集群,但是在不同學科之間是分散的,工業(ye) 界和政府之間的配合也是有限的。目前沒有一個(ge) 單一的聯邦機構擔任著超強激光研究的管理者,在美國也不存在任何跨機構的管理,根據不同任務、沒有整體(ti) 協調、在幾個(ge) 不同聯邦機構讚助下進行的項目也位於(yu) 歐洲。為(wei) 了加強這一領域的整合和協調,該委員會(hui) 建議研究機構邀請科學人士確定激光設施的重要性能參數,以最好的滿足研究需要;強調超出當前尖端科學領域現有技術水平的參數,如峰值功率、重複頻率、脈衝(chong) 持續時間、波長和可調焦強度等。
該委員會(hui) 還要求美國能源部(DOE)針對超強激光器牽頭製定一項全麵的跨機構國家戰略,其中包括開發和運行大型實驗室項目的計劃;大學主辦的中等規模實驗室項目;以及在大學、美國工業(ye) 界和國家實驗室之間進行技術轉讓的技術開發計劃等。
相對歐洲的極端光基礎設施(Extreme Light Infrastructure,簡稱ELI)計劃而言,超強激光與(yu) 現有基礎設施(如粒子加速器)的協同被認為(wei) 是美國實驗室的一個(ge) 關(guan) 鍵優(you) 勢。基於(yu) 此,委員會(hui) 建議美國能源部製定一項計劃,利用美國能源部綜合樓的其他主要科學基礎設施,構建至少一個(ge) 大規模開放式的超強激光設施。此外,大學、實驗室和工業(ye) 界之間的合作對於(yu) 保持和更新人才庫是非常必要的,此前這些部門之間的合作已經證明了其作用。
報告指出,目前的情況可以改善,從(cong) 而為(wei) 這個(ge) 快速增長的地區發展強大的國家人才庫和強大的技術基礎。該委員會(hui) 最後的建議是要求各機構為(wei) 美國科學家和工程師製定相關(guan) 計劃,包括中型基礎設施,美國超強激光科學項目的運作,關(guan) 鍵基礎技術的開發,以及參與(yu) 國際機構的研究如ELI計劃等。
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