上交大在強(qiáng)太赫茲輻射源研究獲得重要進(jìn)展
從上海交通大學(xué)獲悉,該校物理與天文系張杰院士研究團(tuán)隊基于相對論激光等離子體的強(qiáng)太赫茲輻射源研究獲重要進(jìn)展,相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《物理快報》。 太赫茲(THz)輻射位于中紅外和微波輻射之間,具有單光子能量低和譜“指紋性”等獨(dú)特優(yōu)勢,在材料科學(xué)、生物醫(yī)療和國防安全等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。然而大能量太赫茲輻射源的缺乏是限制其發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸問題之一。 上海交大張杰、盛政明等人與中科院物理所李玉同組成的團(tuán)隊對相對論激光—固體靶相互作用產(chǎn)生太赫茲輻射的新途徑進(jìn)行了十余年的探索。最近,該團(tuán)隊廖國前、遠(yuǎn)曉輝等利用上海交大激光等離子體教育部實(shí)驗(yàn)室200TW激光裝置,在靶后產(chǎn)生了單發(fā)能量近400微焦的太赫茲脈沖,這與大型加速器產(chǎn)生的太赫茲脈沖能量相當(dāng)。太赫茲輻射產(chǎn)生的物理圖像為:相對論激光與等離子體相互作用產(chǎn)生了大量前向超熱電子,這些電子從靶后表面逃逸到真空中時,會激發(fā)渡越輻射。由于電子束的脈沖時長為幾十飛秒到皮秒量級,所以相干輻射波長在太赫茲波段。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),離子束與太赫茲輻射呈現(xiàn)非同步的變化規(guī)律,表明太赫茲輻射與離子加速的產(chǎn)生機(jī)制并不一樣,這與目前國際主流的認(rèn)識不同。 |