借助國家科學(xué)基金會的200萬美元投資，世界上最強大的激光器將再提升1倍甚至2倍。美國密歇根大學(xué)的研究人員和來自全球各地的合作者計劃對大力神激光器進行升級，將它的發(fā)射功率從300太瓦升級到500太瓦甚至是1000太瓦。（1太瓦=1,000,000,000,000/10^12瓦）

 

借助能量更集中的激光能量，研究人員能夠研發(fā)出桌面大小的更小型粒子加速設(shè)備，為醫(yī)學(xué)和國家安全領(lǐng)域制造高能粒子束或者X射線，還能夠探索天體物理學(xué)和量子力學(xué)尚未解答的謎題。

 

 

 

據(jù)密歇根大學(xué)稱，大力神激光器的能量來源于5臺嵌入式的激光泵。為了對大力神進行升級，研究人員將把其中三臺定制的激光泵替換成商業(yè)激光泵。如果大力神激光器的發(fā)射功率能夠達到1000太瓦，它將再一次成為美國最強大的激光器之一，它曾在2008年獲得“最高強度激光器”的吉尼斯世界紀(jì)錄頭銜。

 

升級后的大力神將使目前的發(fā)射功率提升兩倍甚至三倍。當(dāng)研究人員在2007年首次建造大力神時，使用商業(yè)激光泵打造的激光器當(dāng)時還無法達到300太瓦的功率。因此研究人員不得不打造自己的激光泵。

 

現(xiàn)在隨著商業(yè)項目需求的不斷提升，現(xiàn)在的商業(yè)激光泵已經(jīng)完全超越了大力神所使用的定制版激光泵。更強大激光器可以用于打造桌面大小的加速器。傳統(tǒng)的粒子加速器都有數(shù)百公里長，比如說歐洲核子研究委員會的大型強子對撞機就有27公里。

 

激光能夠為粒子加速，從而產(chǎn)生更高能量的粒子束，比如說X射線等。粒子束和X射線能夠用于確定港口輪船貨物中是否存在核材料，它們也能夠用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域進行放射治療。激光加速器產(chǎn)生的高能X射線也能夠制造先進的X射線成像設(shè)備，讓醫(yī)生識別身體內(nèi)不同軟體組織之間的邊界，傳統(tǒng)X射線只能夠識別骨骼等稠密物質(zhì)。

 

研究人員稱，這種方法也比傳統(tǒng)的核磁共振掃描更快更廉價。除了這些應(yīng)用之外，更密集的極光能量能夠用于探索更多的天體物理學(xué)和量子力學(xué)秘密。密歇根大學(xué)的核子工程學(xué)和放射學(xué)教授Karl Krushelnick稱：“這次升級能夠讓我們進行更廣泛的不同實驗。這是非常令人激動的應(yīng)用，它也為量子物理學(xué)打開了一扇新的大門。”