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技術前沿

又一項卡脖子的技術,多國科學家成功縮小了超高功率激光器的尺寸

fun88网页下载 來源:科學與(yu) 宇宙2023-02-07 我要評論(0 )   

這些“鏡子”隻存在一段時間,但可以讓超高功率激光器的尺寸足夠小,就像世界上第一台計算機與(yu) 我們(men) 現在的計算機。目前,超高功率激光占用的地方比飛機庫還要大。未來超...

這些“鏡子”隻存在一段時間,但可以讓超高功率激光器的尺寸足夠小,就像世界上第一台計算機與(yu) 我們(men) 現在的計算機。目前,超高功率激光占用的地方比飛機庫還要大。未來超高功率激光器有潛力被開發成各種基於(yu) 等離子體(ti) 的、高損傷(shang) 閾值的光學元件,這些元件將小型化甚至微型化,小占地麵積、超高功率、超短脈衝(chong) 激光係統將幫助科學家更方便更有效率的研究。生產(chan) 反射鏡和其他光學元件的新方法為(wei) 開發下一代高功率激光器指明了方向,從(cong) 數百PB(1015瓦)到8 EB(1018瓦)。

英國,美國,韓國等聯合團隊科學家們(men) 解釋說:“高功率激光器是在醫學、生物、材料科學、化學和物理等許多領域進行研究的工具。讓高功率激光器更廣泛地使用將改變科學的工作方式,所有大學可以在一個(ge) 房間裏,在桌麵上,以合理的價(jia) 格擺放這些工具。我們(men) 的工作通過提出新的製造光學元件的方法,大大提高了高功率激光器的最新水平,這些光學元件比現有元件更堅固,而且是瞬態的,這使得它們(men) 獨一無二。這是一種更緊湊、更強大的方法,可以為(wei) 高功率激光器提供一種範式轉變,這將激發新的研究方向。”

這項新的研究利用反向傳(chuan) 播激光束製作了層狀等離子體(ti) 反射鏡。等離子體(ti) 是完全電離的氣體(ti) ,構成了可見宇宙的絕大部分。反向傳(chuan) 播的激光束在等離子體(ti) 中產(chan) 生拍頻波,將電子和離子驅動成規則的層狀結構,這是一種非常堅固、高反射率的反射鏡。這麵鏡子隻短暫地存在幾皮秒,它幽靈般的存在使得非常強烈的激光能夠被反射或操縱。

瞬態層狀等離子體(ti) 被稱為(wei) 體(ti) 積布拉格光柵,類似於(yu) 晶體(ti) 中的布拉格結構,直徑隻有幾毫米。它有潛力被開發成各種基於(yu) 等離子體(ti) 的、高損傷(shang) 閾值的光學元件,這些元件將幫助科學家製造下一代小占地麵積、超高功率、超短脈衝(chong) 激光係統。

“這種新的製造瞬態強等離子體(ti) 反射鏡的方法將徹底改變加速器和光源,因為(wei) 它將使它們(men) 非常緊湊,能夠產(chan) 生超短持續時間的超強光脈衝(chong) ,比任何其他方法都能輕易產(chan) 生的短得多。等離子體(ti) 可以承受每平方厘米1018瓦的強度,這比傳(chuan) 統光學器件的損壞閾值高出四到五個(ge) 數量級。這將使光學元件的尺寸減小兩(liang) 到三個(ge) 數量級,使米級光學器件縮小到毫米或厘米。”科學家們(men) 解釋說。

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