據(jù)悉，韓國科學家通過產(chǎn)生破紀錄的超高強度激光器，在物理學上取得了一個重要的里程碑，這也是該領(lǐng)域的研究人員幾十年來一直追求的目標。每平方厘米超過10^23瓦的脈沖強度是一種高度先進的光學系統(tǒng)的結(jié)果，它將光束緊緊聚焦在微小的目標上，為從天體物理學到癌癥治療的研究領(lǐng)域開辟了全新的可能性。

上圖：韓國相對論激光科學中心（CoReLS）的一位研究人員正在研究petawatt激光器。

這項成果是韓國相對論激光科學中心（CoReLS）的研究人員的工作成果，他們已經(jīng)工作了十多年，以改進密歇根大學的大力神激光器的工作，此前，大力神激光器保持著最高強度激光的記錄。

該設備能夠產(chǎn)生強度為10^22 W/cm2的激光束，近20年來，科學家們一直在努力超越它，實現(xiàn)難以實現(xiàn)的10^23 W/cm2激光束的目標。CoReLS的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)做到了這一點，通過使用該設施的4千萬億瓦飛秒超高功率激光器，和一個高度復雜的光學系統(tǒng)來放大和聚焦光束。

上圖：韓國相對論激光科學中心的質(zhì)子加速激光物質(zhì)相互作用室，科學家在那里產(chǎn)生了有史以來最高強度的激光。

該系統(tǒng)包括使用一系列可變形反射鏡校正扭曲，產(chǎn)生波前控制嚴格的激光，然后使用大型離軸拋物面反射鏡將28厘米（11英寸）的激光束聚焦到僅1.1微米寬的目標上，這還不到人類頭發(fā)直徑的五分之一。然后，科學家們使用相機和波前傳感器對反射的激光束進行成像和測量，他們說，反射激光束的強度可以與“將所有到達地球的陽光聚焦到一個僅10微米的光點”上相媲美。

上圖：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

CoReLS主任、光州科技學院教授常喜南（Chang Hee Nam）表示：“這種高強度激光將使我們能夠在實驗室中檢查電子光子和光子-光子散射等天體物理現(xiàn)象。我們可以用它來實驗檢驗和獲取理論觀點，其中一些想法是近一個世紀前首次提出的?！?/p>

其中一些想法與強場量子電動力學有關(guān)，人們認為強場量子電動力學有助于產(chǎn)生極高能量的宇宙射線，而另一些想法則與我們更接近的問題有關(guān)。今天的癌癥放射治療涉及加速器產(chǎn)生的高能質(zhì)子，這需要巨大的輻射屏蔽，但使用激光來產(chǎn)生這些質(zhì)子可以使這些系統(tǒng)成本更低，因此更容易獲得。

上圖：CoReLS PW激光器全景圖。

這種高強度激光將使我們能夠處理新的和具有挑戰(zhàn)性的科學，特別是強場量子電動力學，這是理論家們主要研究的問題。除了幫助我們更好地理解天體物理現(xiàn)象外，它還可以提供必要的信息，為一種使用高能質(zhì)子治療癌癥的放射療法開發(fā)新的來源。

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