羲和，神話中的太陽(yáng)之母。

在上海，一座以“羲和”命名的激光裝置，可以發(fā)射出相當(dāng)于十個(gè)太陽(yáng)能量的超短超強(qiáng)激光。這道激光，照亮了前沿科學(xué)探索之路。

羲和激光裝置模型圖 本文圖片均由澎湃新聞?dòng)浾?朱奕奕 攝

5月22日上午，由上海市委網(wǎng)信辦、上海市科技工作黨委聯(lián)合主辦的“策源之力”媒體行走訪中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所超強(qiáng)超短激光裝置。澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者獲悉，該項(xiàng)目裝置的最高峰值功率為12.9拍瓦，已打破世界紀(jì)錄，并面向科研和企業(yè)用戶開放。

激光脈沖峰值功率達(dá)到拍瓦（即PW，10的15次方瓦，千萬(wàn)億瓦）、脈沖寬度達(dá)到數(shù)十飛秒級(jí)（即fs，千萬(wàn)億分之一秒）的超短超強(qiáng)激光光源，是人類已知的最亮光源，能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造出前所未有的超高能量密度、超強(qiáng)電磁場(chǎng)和超快時(shí)間尺度的綜合性極端物理?xiàng)l件。

“1拍瓦相當(dāng)于全世界發(fā)電總功率的100倍，10拍瓦在脈沖壓縮后寬度達(dá)到飛秒量級(jí)時(shí)，就相當(dāng)于10個(gè)太陽(yáng)輻射到地球總功率匯聚到一根頭發(fā)絲上。所以我們將這里稱為羲和?！睆?qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員於亮紅說(shuō)。

如此極端強(qiáng)度的激光，不僅能夠用作加速器，幫助科學(xué)家獲取高能電子束、離子束，甚至還能產(chǎn)生X射線、γ光、正負(fù)電子對(duì)。相較于傳統(tǒng)加速器，激光加速器的優(yōu)勢(shì)在于加速梯度可提升一萬(wàn)倍左右。這意味著，把電子加速到非常接近光速，只需幾個(gè)厘米的加速距離。

俯瞰羲和裝置

正因如此，這道光，在激光加速、激光聚變、原子分子物理、材料科學(xué)、核物理、等離子體物理、高能量密度物理、天體物理、核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值，是國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)重大前沿領(lǐng)域之一。

追尋這道光，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)和科技工匠們突破國(guó)際壟斷，自主創(chuàng)新，解決了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，并自主研制出了國(guó)際最大口徑235mm的鈦寶石晶體。

從2016年1月4日立項(xiàng)，到2020年12月28日通過(guò)驗(yàn)收，項(xiàng)目裝置從實(shí)現(xiàn)10.3拍瓦激光放大輸出，到最高峰值功率達(dá)到12.9拍瓦，打破了世界紀(jì)錄。

2021年以來(lái)，裝置面向用戶開放，為基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究提供了先進(jìn)的研究手段；該裝置產(chǎn)出的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也登上了國(guó)際頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》。

“基礎(chǔ)研究做好之后，就可以開展一些跟企業(yè)或者跟民生有關(guān)的重要的應(yīng)用?！膘读良t介紹，上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置還催生出了專殺癌細(xì)胞的激光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子刀，并成功產(chǎn)出反物質(zhì)——超快正電子源。

要實(shí)現(xiàn)“從跟跑，到并跑，再到領(lǐng)跑”的飛躍，於亮紅表示，要在激光領(lǐng)域體現(xiàn)中國(guó)速度，要加快建設(shè)中國(guó)的100拍瓦激光裝置，引領(lǐng)超強(qiáng)短激光發(fā)展。於亮紅也期待攜手更多高校和企業(yè)用戶開展合作，讓羲和激光裝置像真正的太陽(yáng)那樣，點(diǎn)燃澎湃的“起源之力”。

澎湃新聞資深記者 朱奕奕