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  上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)研制工作取得重大突破:10月24日晚,該裝置成功實(shí)現(xiàn)了10拍瓦激光放大輸出,達(dá)到國(guó)際同類(lèi)研究的領(lǐng)先水平,也是目前人類(lèi)能掌握的最高光強(qiáng)光源。這是繼2016年8月實(shí)現(xiàn)5拍瓦國(guó)際領(lǐng)先成果之后,我國(guó)超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置研究再次取得重大進(jìn)展

2017-10-27 10:30:00 · 中國(guó)儀表網(wǎng) 閱讀:267
  上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)研制工作取得重大突破:10月24日晚,該裝置成功實(shí)現(xiàn)了10拍瓦激光放大輸出,達(dá)到國(guó)際同類(lèi)研究的領(lǐng)先水平,也是目前人類(lèi)能掌握的最高光強(qiáng)光源。這是繼2016年8月實(shí)現(xiàn)5拍瓦國(guó)際領(lǐng)先成果之后,我國(guó)超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置研究再次取得重大進(jìn)展
  上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)研制工作取得重大突破:10月24日晚,該裝置成功實(shí)現(xiàn)了10拍瓦激光放大輸出,達(dá)到國(guó)際同類(lèi)研究的領(lǐng)先水平,也是目前人類(lèi)能掌握的最高光強(qiáng)光源。這是繼2016年8月實(shí)現(xiàn)5拍瓦國(guó)際領(lǐng)先成果之后,我國(guó)超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置研究再次取得重大進(jìn)展。SULF裝置計(jì)劃于2018年底全面建成并對(duì)用戶開(kāi)放。
 

 
  中科院上海光機(jī)所和上??萍即髮W(xué)超強(qiáng)激光光源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室位于浦東張江。超強(qiáng)超短激光能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造出前所未有的超強(qiáng)電磁場(chǎng)、超高能量密度和超快時(shí)間尺度綜合性極端物理?xiàng)l件。這一成果可用于研制臺(tái)式化電子加速器和超快X射線源,對(duì)蛋白質(zhì)中原子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成像探測(cè),揭示生命的奧秘;可用于研制小型激光質(zhì)子刀,進(jìn)行癌癥的治療;可產(chǎn)生阿秒脈沖探探測(cè)原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng),推動(dòng)材料科學(xué)和信息技術(shù)的進(jìn)步;可用于產(chǎn)生反物質(zhì)和探測(cè)暗物質(zhì),研究天體物理和宇宙起源等。國(guó)際上多個(gè)國(guó)家投入巨資開(kāi)展10拍瓦級(jí)大型超強(qiáng)超短激光裝置的研制,展開(kāi)激烈的科研競(jìng)爭(zhēng)。例如,歐盟支持的極端光設(shè)施(ELI)項(xiàng)目正在同時(shí)建設(shè)多套10拍瓦激光用戶裝置,法國(guó)和英國(guó)也正在研制各自的10拍瓦激光裝置,美、俄、日等則提出了百拍瓦級(jí)超強(qiáng)超短激光裝置的研究設(shè)想。
 
  1拍瓦=1千萬(wàn)億瓦。據(jù)介紹,1拍瓦激光聚焦到10微米大小所對(duì)應(yīng)的光強(qiáng),大約相當(dāng)于在地球與太陽(yáng)之間放置一個(gè)放大鏡,將太陽(yáng)輻射向地球的所有陽(yáng)光都聚焦到一根頭發(fā)絲粗細(xì)的尺度上。只有恒星內(nèi)部或是黑洞邊緣才有類(lèi)似的極端物理?xiàng)l件。
 
  在國(guó)家發(fā)展改革委和上海市政府的重視支持下,以10拍瓦激光裝置為核心的上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)的研制被納入上海建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心、打造世界級(jí)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群的首批重大項(xiàng)目,將是上海張江綜合性國(guó)家科學(xué)中心的核心平臺(tái)之一。
 
  SULF激光裝置采用基于大口徑鈦寶石晶體的啁啾脈沖放大技術(shù)路線。研究人員解決了大口徑高增益激光放大器、高性能激光泵浦源、寬帶高階色散精密控制和增益窄化抑制等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了300焦耳以上能量水平的寬帶(半高全寬達(dá)到70納米)激光放大輸出。10拍瓦激光主放大器采用的鈦寶石晶體直徑達(dá)235毫米,由上海光機(jī)所自主研制,這是我國(guó)首次研制成功并獲得激光放大的口徑超過(guò)200毫米的激光晶體,也是目前已知國(guó)際最大口徑的激光放大晶體。
 
  鈦寶石主放大器輸出的納秒級(jí)啁啾脈沖最高能量達(dá)到339焦耳,激光脈沖寬度經(jīng)過(guò)脈沖壓縮器壓縮后達(dá)到21飛秒,壓縮器效率64%,壓縮后激光脈沖的最高峰值功率可達(dá)10.3拍瓦,這是目前已知的最高激光脈沖峰值功率。
 
  (原文標(biāo)題:上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置研制工作取得重大突破 成功實(shí)現(xiàn)10拍瓦激光放大輸出)
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