瞬間功率可達(dá)發(fā)電千倍的激光器問世

瞬間功率可達(dá)發(fā)電千倍的激光器問世
一個(gè)科學(xué)家聯(lián)合小組設(shè)計(jì)了新的強(qiáng)大激光系統(tǒng)，該系統(tǒng)有上千個(gè)光纖激光(fiber lasers)的陣列組成，可以用來在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基礎(chǔ)研究和更加廣泛的應(yīng)用，如質(zhì)子治療和原子核嬗變。
激光可以提供非常短暫的測量手段，可以到飛秒(10^-15)，瞬間釋放的功率可以高達(dá)10^15瓦，是發(fā)電功率的上千倍。然而，阻礙高強(qiáng)度激光廣泛應(yīng)用的有兩個(gè)方面：一是高強(qiáng)度激光通常每秒只能發(fā)出一個(gè)脈沖，而實(shí)際應(yīng)用中則要求能提供上萬次脈沖;二是高強(qiáng)度激光能量利用率非常低，輸出的激光能量只是輸入電能的很小一部分，大部分以熱能的形式散發(fā)，在實(shí)際應(yīng)用中要保持穩(wěn)定的高功率輸出是非常不經(jīng)濟(jì)的。
研發(fā)的這種“光纖激光”陣列不但能提供穩(wěn)定的光脈沖，而且能量利用效率也大大提升。科學(xué)家可以利用它研制一種緊湊型粒子加速器(Compact accelerators)，可以在數(shù)厘米的距離上把粒子的能量提升到很高的水平，而傳統(tǒng)的粒子加速器的加速距離則高達(dá)數(shù)公里。當(dāng)今天的加速器體積做的越來越大，耗資越來越高的時(shí)候，這種用激光驅(qū)動(dòng)的加速器會(huì)越來越受到青睞，或許新一代LHC會(huì)采用這種手段。
緊湊型加速器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有很強(qiáng)的應(yīng)用需求，可以用來對(duì)癌癥病人進(jìn)行質(zhì)子治療。在工業(yè)領(lǐng)域可以用來處理核反應(yīng)堆生成的核廢料，縮短放射性同位素的半衰期，從數(shù)十萬年降低到幾十年、甚至更短，大大減少了對(duì)環(huán)境的危害性。

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