美國密歇根大學的“大力神”（Hercules）激光裝置，衛(wèi)冕了“最高強度激光”的吉尼斯世界紀錄。但在拿到了國家科學基金會的 200 萬美元升級經費之后，其功率強度將很快迎來翻倍。當前這套裝置的發(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研究，以及制造出更加精準、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”的吉尼斯世界紀錄，可產生每平方厘米強度 20 se xtillion（2×1019）瓦特的一束激光。

然而這個頭把交椅的爭奪相當激烈，比如美國內布拉斯加大學林肯分校的“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，如今已經被現(xiàn)成的商用激光泵給超越。

密歇根大學團隊稱，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、很大程度上未經測試的量子電動力學領域、獲悉光與物質之間相互作用等研究。

更實用的例子是，由激光加速器產生的 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。密歇根大學超快光科學中心負責人 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用、還開辟了等離子體物理學的前沿新體系，量子現(xiàn)象將開始發(fā)揮重要的作用。