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“5拍瓦”:照亮超强非常短激光科技(science and technologyState of Qatar前沿

的则是激光在核能上的运用。布拉格的激光装置将可以在极短的时间内爆发出比全美电网瞬间用电量还要高出数百万倍的能力,进行癌症和核废料处理相关的研究

虽然该机构的造价在十亿美元左右,但不论是上述的哪一项成功,都算回本了吧 XD。ELI 还有第四个机构在筹划中,这个超高能量的装置的瞬间输出可以达到全球电网的总瞬间输出的 100,000 倍,预计在 2017 年上线,有可能选在现有的三个厂址中的一个,或另选一个国家装备。

1拍瓦相当于全球电网平均功率的500倍。峰值功率1拍瓦的激光,其光强就相当于将照到地球上的所有太阳能量聚焦到一根头发丝上,这是人类已知的最高光强光源。

布拉格?波西米亚?听起来就是充满了古迹和历史风情的地方。谁知道竟然在附近,藏着地球上最强的激光呢?欧盟准备在 2015 年完工建造四个全新的激光研究机构,总称为 Extreme Light Infrastructure,或简称 EFI。其中三个已经选好位置,分别在捷克的布拉格,匈牙利的 Szeged 和罗马尼亚的 Magurele。布拉格的装置将研究超短的高能激光束,Szeged 将专攻极短时间下的粒子运动,Magurele

虽说是超强超短,但实际上非常安全。我们达到5拍瓦的激光输出,其实每个激光脉冲能量还不到200焦耳。中科院上海光机所科研人员说,这只相当于普通微波炉开动高火0.1秒钟的能量。

在国家发改委和上海市的共同支持下,以10拍瓦激光装置为核心的上海超强超短激光实验装置的研制已被纳入上海建设具有全球影响力的科创中心、打造世界级重大科技基础设施集群的首批重大项目,也将是上海张江综合性国家科学中心的核心平台之一。

据悉,科学家通过该装置输出的超强超短激光,峰值功率可达5. 3拍瓦,是目前已知的国际最高激光脉冲峰值功率,瞬间爆发的功率相当于全世界电网平均功率的2000多倍,对应的极端物理条件通常只有在恒星内部或黑洞边缘才能产生。

中科院团队在国际竞赛中脱颖而出

中科院上海光机所上海科技大学超强激光光源联合实验室传出喜讯,这里的科研团队在张江综合性国家科学中心超强超短激光实验装置上,成功实现了5拍瓦激光脉冲输出,这是世界上成功输出瞬时功率的最高值,标志我国在该领域达到了国际领先水平。SULF的下一个目标将是在国际上率先实现10拍瓦激光输出。

据悉,该激光装置采用基于大口径钛宝石晶体的啁啾脉冲放大技术路线。项目研究团队创新发展了大口径高增益CPA放大器的主动寄生振荡抑制技术和激光光谱色散的精密控制补偿技术等,国际上首次实现了200焦耳以上能量水平的宽带激光放大输出。主放大器输出的数纳秒级啁啾脉冲经过采用大口径光栅的脉冲压缩器压缩至亚30飞秒脉冲,压缩后激光脉冲的峰值功率最高可达5.3拍瓦,这是目前已知的国际最高激光脉冲峰值功率。SULF继续升级,其输出的各种波段的辐射脉冲,其时间宽度会从飞秒级,提高到阿秒(10的负18次方秒)级、甚至仄秒(10的负21次方秒)级,将开辟光波电子学与信息新技术、超快光核物理研究的新学科领域。

超强超短激光的发展已经成为国际科技竞争重大前沿领域之一,建设SULF这一可望达到国际领先水平的大科学设施,符合国家重大需求、上海科创中心建设,具有重要的社会效益。中科院上海分院院长、上海科技大学党委书记朱志远表示,未来数年,上海张江综合性国家科学中心超强超短激光实验装置将与上海光源、软X射线自由电子激光一起,组成张江超级光源,成为照亮科学前沿、探索技术高地的一大中流砥柱,也为上海建设具有全球影响力的科创中心提供有力支撑。