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引用 瞬间功率可达全球发电千倍的激光器问世   

2014-12-09 10:10:26|  分类: 科技博览 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一个国际科学家联合小组设计了新的强大激光系统,该系统有上千个光纤激光(fiber lasers)的阵列组成,可以用来在实验室进行基础研究和更加广泛的应用,如质子治疗和原子核嬗变。


科学探索

 
 

  一个国际科学家联合小组设计了新的强大激光系统,该系统有上千个光纤激光(fiber lasers)的阵列组成,可以用来在实验室进行基础研究和更加广泛的应用,如质子治疗和原子核嬗变。

  激光可以提供非常短暂的测量手段,可以精确到飞秒(10^-15),瞬间释放的功率可以高达10^15瓦,是全球发电功率的上千倍。然而,阻碍高强度激光广泛应用的有两个方面:一是高强度激光通常每秒只能发出一个脉冲,而实际应用中则要求能提供上万次脉冲;二是高强度激光能量利用率非常低,输出的激光能量只是输入电能的很小一部分,大部分以热能的形式散发,在实际应用中要保持稳定的高功率输出是非常不经济的。

  最新研发的这种“光纤激光”阵列不但能提供稳定的光脉冲,而且能量利用效率也大大提升。科学家可以利用它研制一种紧凑型粒子加速器(Compact accelerators),可以在数厘米的距离上把粒子的能量提升到很高的水平,而传统的粒子加速器的加速距离则高达数公里。当今天的加速器体积做的越来越大,耗资越来越高的时候,这种用激光驱动的加速器会越来越受到青睐,或许新一代LHC会采用这种手段。

  紧凑型加速器在医学领域也有很强的应用需求,可以用来对癌症病人进行质子治疗。在工业领域可以用来处理核反应堆生成的核废料,缩短放射性同位素的半衰期,从数十万年降低到几十年、甚至更短,大大减少了对环境的危害性。

来源:腾讯科学

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