美國密歇根大學(xué)的“大力神”(Hercules)激光裝置，衛(wèi)冕了“最高強度激光”的吉尼斯世界紀(jì)錄。但在拿到了國家科學(xué)基金會的200萬美元升級經(jīng)費之后，其功率強度將很快迎來翻倍。當(dāng)前這套裝置的發(fā)射功率為300太( 3×1014 )瓦特，但只需更換部分落后的部件，其有望提升至1000 太(1×1015 )瓦特，從而推動天體物理學(xué)研究，以及制造出更加精準(zhǔn)、快速、實惠的醫(yī)用X射線
新聞配圖(via：Joseph Xu，Michigan Engineering)
自2007年激活以來，“大力神”就一直穩(wěn)拿“高強度聚焦激光”的吉尼斯世界紀(jì)錄，可產(chǎn)生每平方厘米強度20sextillion((2×1019)瓦特的一束激光。
然而這個頭把交椅的爭奪相當(dāng)激烈，比如美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的“狄俄克勒斯”(Diocles)激光。雖然它的功率“只有”100 太(1×1014)瓦特，但脈沖速度是“大力神”的100倍。
為了保持“大力神”的領(lǐng)先地位，就必須將功率升級至500太(5×1014 )、甚至1000太(1×1015 )瓦——直接翻至2~3倍。
這需要更換五臺老化的激光泵(放大超短脈沖的組件)中的三臺，因為它們是在 10 多年前定制的，如今已經(jīng)被現(xiàn)成的商用激光泵給超越。
密歇根大學(xué)團隊稱，更高功率的“大力神”激光，有助于將粒子加速器的尺寸縮小到“桌面”級別，而無需像歐洲核子研究委員會(CERN)那樣大動干戈。
此外，它還能夠幫助世界各地的實驗室探索天體物理的奧秘、很大程度上未經(jīng)測試的量子電動力學(xué)領(lǐng)域、獲悉光與物質(zhì)之間相互作用等研究。
更實用的例子是，由激光加速器產(chǎn)生的X射線，最終有望提升醫(yī)用 X 射線圖像。高能 X 射線不僅可強調(diào)骨骼這樣的致密材料，也允許對身體軟組織進行更精密的掃描。
研究團隊將它與核磁共振成像進行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)醫(yī)用激光 X 射線可以更便宜、速度也更快。密歇根大學(xué)超快光科學(xué)中心負(fù)責(zé)人Karl Krushelnick表示：“本次升級可支持大量廣泛而不同的實驗，催生了一些令人激動的應(yīng)用、還開辟了等離子體物理學(xué)的前沿新體系，量子現(xiàn)象將開始發(fā)揮重要的作用。”
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