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

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

這項(xiàng)成果是韓國(guó)相對(duì)論激光科學(xué)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(jìn)密歇根大學(xué)的大力神激光器的工作，此前，大力神激光器保持著最高強(qiáng)度激光的記錄。

該設(shè)備能夠產(chǎn)生強(qiáng)度為10^22 W/cm2的激光束，近20年來(lái)，科學(xué)家們一直在努力超越它，實(shí)現(xiàn)難以實(shí)現(xiàn)的10^23 W/cm2激光束的目標(biāo)。CoReLS的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)做到了這一點(diǎn)，通過(guò)使用該設(shè)施的4千萬(wàn)億瓦飛秒超高功率激光器，和一個(gè)高度復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)放大和聚焦光束。

上圖：韓國(guó)相對(duì)論激光科學(xué)中心的質(zhì)子加速激光物質(zhì)相互作用室，科學(xué)家在那里產(chǎn)生了有史以來(lái)最高強(qiáng)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(yán)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(biāo)上，這還不到人類頭發(fā)直徑的五分之一。然后，科學(xué)家們使用相機(jī)和波前傳感器對(duì)反射的激光束進(jìn)行成像和測(cè)量，他們說(shuō)，反射激光束的強(qiáng)度可以與“將所有到達(dá)地球的陽(yáng)光聚焦到一個(gè)僅10微米的光點(diǎn)”上相媲美。

上圖：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

CoReLS主任、光州科技學(xué)院教授常喜南（Chang Hee Nam）表示：“這種高強(qiáng)度激光將使我們能夠在實(shí)驗(yàn)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(lái)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和獲取理論觀點(diǎn)，其中一些想法是近一個(gè)世紀(jì)前首次提出的?！?/p>

其中一些想法與強(qiáng)場(chǎng)量子電動(dòng)力學(xué)有關(guān)，人們認(rèn)為強(qiáng)場(chǎng)量子電動(dòng)力學(xué)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(wèn)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(lái)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(qiáng)度激光將使我們能夠處理新的和具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)，特別是強(qiáng)場(chǎng)量子電動(dòng)力學(xué)，這是理論家們主要研究的問(wèn)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(kāi)發(fā)新的來(lái)源。

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