據《科學美國人》報道,勞倫(lun) 斯-伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的一台新激光器全部調試成功,以1 赫茲(zi) (每秒1次)的頻率發出功率1拍瓦的激光脈衝(chong) 。1拍瓦 = 1015 瓦,即1,000,000,000,000,000瓦,約為(wei) 全世界所有電站即時輸出總功率的400倍。
伯克利實驗室激光加速器(Berkeley Lab Laser Accelerator,BELLA)發出的脈衝(chong) 極強但也極短。每個(ge) 拍瓦脈衝(chong) 僅(jin) 持續40飛秒,即4x10-14秒。由於(yu) 這台激光器每秒鍾隻有一個(ge) 短暫脈衝(chong) ,因此它的平均功率僅(jin) 有40瓦,相當於(yu) 一盞台燈的白熾燈的功率。
BELLA的這台裝置並非第一台能壓縮這樣大功率的激光器。20世紀90年代勞倫(lun) 斯-利弗莫爾國家實驗室的激光器便達到了1.25拍瓦的脈衝(chong) 功率。德州大學奧斯汀分校有自己的高功率激光器,2008年其脈衝(chong) 功率達到1.1拍瓦。但伯克利實驗室聲稱,他們(men) 的激光器是最先以1赫茲(zi) 的頻率發射拍瓦脈衝(chong) 的裝置。 相比之下,德州的拍瓦激光器隻能每小時發射一次滿功率脈衝(chong) 。
美國能源部計劃利用這台高功率激光器,通過一種叫做激光尾波場加速的過程推動一個(ge) 非常緊湊的粒子加速器以獲得高能電子,將之用於(yu) 對撞機、成像或醫學應用。 人們(men) 已經用電子束在高速成像時產(chan) 生X-射線掃描照明脈衝(chong) 。高強度激光脈衝(chong) 能電離氣體(ti) 中的原子,分離電子與(yu) 質子形成等離子體(ti) 。而等離子體(ti) 中的激光雕刻波能掃除電子,把它們(men) 向外加速到接近光速。
據BELLA項目負責人韋姆·利曼斯稱,該項目的第一批實驗將讓激光束穿過過一個(ge) 長約1米的等離子體(ti) 基裝置,謀求加速電子束,令其獲得100億(yi) 電子伏的能量。這台激光器本身不算小,占據了一間相當大的房間。與(yu) 此相比,最近改弦易轍的斯坦福線形加速器中心用3.2公裏長的加速器發射能量為(wei) 500億(yi) 電子伏的電子束。
BELLA激光器係統由法國THALES公司研發製造,屬於(yu) ALPHA 10激光器係列。東(dong) 隆科技代理法國THALES公司激光器在中國的銷售及服務。
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