研究人員利用韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所相對論激光科學(xué)中心（CoReLS）的petawatt激光器，展示了超過10²³ W/cm²的創(chuàng)紀(jì)錄的高激光脈沖強(qiáng)度。達(dá)到這個(gè)激光強(qiáng)度花了十多年的時(shí)間，是密歇根大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在2004年所創(chuàng)下紀(jì)錄的十倍。這些超高強(qiáng)度的光脈沖將使人們能夠以以前不可能的方式探索光和物質(zhì)之間的復(fù)雜相互作用。 3a\.s9A"  
<
764|q  
qz2j55j   
這個(gè)強(qiáng)大的激光器可以用來研究被認(rèn)為是高功率宇宙射線的現(xiàn)象，這些射線的能量超過千兆（10¹⁵）電子伏特（eV）。盡管科學(xué)家們知道這些射線來自我們太陽系之外的某個(gè)地方，但它們是如何產(chǎn)生的以及是什么在形成它們一直是一個(gè)長期的謎。 f))'8  
5u3SP?.&  
CoReLS主任、光州科技學(xué)院教授Chang Hee Nam說："這種高強(qiáng)度的激光器將使我們能夠在實(shí)驗(yàn)室里研究天體物理現(xiàn)象，如電子-光子和光子散射。"我們可以用它來實(shí)驗(yàn)測試和獲取理論觀點(diǎn)，其中一些觀點(diǎn)是在近一個(gè)世紀(jì)前首次提出的�！� yQM<(;\O  
= 7TK&  
在光學(xué)學(xué)會(huì)（OSA）的高影響研究雜志《Optica》上，研究人員報(bào)告了多年來提高CoReLS激光器的激光脈沖強(qiáng)度的工作成果。研究激光的物質(zhì)相互作用需要一束緊密聚焦的激光，研究人員能夠?qū)⒓す饷}沖聚焦到剛剛超過一微米的光斑大小，不到人類頭發(fā)直徑的五十分之一。新的破紀(jì)錄的激光強(qiáng)度相當(dāng)于將所有從太陽到達(dá)地球的光線聚焦到一個(gè)10微米的光斑。 mbh;oX+  
KOM]7%ys1H  
納姆說：“這種高強(qiáng)度激光將使我們能夠應(yīng)對新的科學(xué)挑戰(zhàn)，尤其是強(qiáng)場量子電動(dòng)力學(xué)，這主要是由理論家處理的�！� “除了幫助我們更好地理解天體物理現(xiàn)象，它還可以為開發(fā)一種使用高能質(zhì)子治療癌癥的輻射療法的新來源提供必要的信息。” #X?#v7i",D  
C~#ndl Ij  
G'qGsKf\  
使脈沖更強(qiáng) BavGirCp  
voAen&>!  
這項(xiàng)新成就拓展之前，研究人員展示了一個(gè)基于Ti:Sapphire的飛秒激光系統(tǒng)，它能產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間不到20飛秒的4 petawatt（PW）脈沖，同時(shí)聚焦到一個(gè)1微米的點(diǎn)上。這種激光器在2017年被報(bào)道，在一個(gè)僅持續(xù)二十萬億分之一秒的激光脈沖中產(chǎn)生的功率大約是地球上所有電力的1000倍。 -32?]LN}  
z3X:.%  
Q!_@Am
"h  
為了在目標(biāo)上產(chǎn)生高強(qiáng)度的激光脈沖，產(chǎn)生的光脈沖必須被極度緊密地聚焦。在這項(xiàng)新工作中，研究人員應(yīng)用一個(gè)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)來精確補(bǔ)償光學(xué)失真。這個(gè)系統(tǒng)涉及到可變形的鏡子，它具有可控制的反射面形狀來精確地糾正激光器的失真，并產(chǎn)生一個(gè)具有非常好的控制波前的光束。然后，他們使用一個(gè)大的離軸拋物面鏡來實(shí)現(xiàn)一個(gè)極其緊密的焦點(diǎn)。這一過程需要對聚焦光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)處理。