后LHC时代:光纤激光阵列功率达全球发电量千倍

2013-4-8 14:43:00作者:佚名来源:转载查看评论0条)字号:

  这种新型的激光基于“相干放大网络”原理,能稳定提供高功率的激光脉冲。

  
  科学家利用这种新型的激光,可以研制在数厘米距离上,能把粒子的能量提升至很高水平的紧凑加速器。
  

  据国外媒体报道,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(fiberlasers)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。该研究发表在了最新一期的《自然•光子学》上。
  
  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(Compactaccelerators),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。

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