近日，在中國科學(xué)院院士徐至展、中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員李儒新的率領(lǐng)下，上海光機(jī)所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在激光質(zhì)子刀研究中取得進(jìn)展�？蒲腥藛T利用圓偏振拍瓦級超強(qiáng)超短激光脈沖轟擊納米厚度薄膜靶，獲得了大流強(qiáng)、準(zhǔn)單能的高品質(zhì)質(zhì)子束，質(zhì)子能譜峰能量達(dá)到 9MeV，峰值流強(qiáng)高達(dá) 3×1012protons/MeV/sr，這一結(jié)果代表著激光驅(qū)動(dòng)的質(zhì)子刀方案向前邁出了關(guān)鍵一步。 9Dy/-%Ut9  
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高能質(zhì)子束在物質(zhì)中傳輸時(shí)具有獨(dú)特的布拉格峰，即質(zhì)子在傳輸路徑上損失能量很少，能量主要沉積在末端。因此采用高能質(zhì)子束治療體內(nèi)癌癥時(shí)，在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)，能很好地保護(hù)健康細(xì)胞，這種治療手段被稱為質(zhì)子刀。傳統(tǒng)加速器的質(zhì)子刀腫瘤治療在國內(nèi)外均已取得進(jìn)展，臨床效果好，但治療費(fèi)用昂貴且難以普及。 9Vv&\m!0  
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超強(qiáng)超短激光驅(qū)動(dòng)的以等離子體為工作介質(zhì)的高能質(zhì)子加速器，由于其加速梯度（單位長度內(nèi)粒子獲得的能量）遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)加速器，大大縮小加速器規(guī)模，從而有望減少治療費(fèi)用，服務(wù)大眾，成為新一代質(zhì)子刀，即激光質(zhì)子刀。用于腫瘤治療的質(zhì)子刀，需要滿足能量高、準(zhǔn)單能、流強(qiáng)大等條件。激光質(zhì)子刀研究雖已有近二十年時(shí)間，并取得了理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，但同時(shí)滿足這些條件還有困難，其實(shí)際應(yīng)用受到制約。 9#niMv9  
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科研人員分析表明，基于無碰撞激波的加速機(jī)制是產(chǎn)生這種高品質(zhì)高能質(zhì)子束的原因，該機(jī)制預(yù)言質(zhì)子能量可在現(xiàn)有的激光條件下定標(biāo)到百兆電子伏特，滿足質(zhì)子刀腫瘤治療的要求。10月17日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理評論快報(bào)》上。此前，該研究團(tuán)隊(duì)已利用線偏振激光在國際上率先獲得了基于超強(qiáng)超短激光的無碰撞沖擊波加速的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 w.H\j9E l  
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同時(shí)，超強(qiáng)超短激光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的超短脈沖、高品質(zhì)高能質(zhì)子束可應(yīng)用于質(zhì)子照相與材料檢測、激光核聚變快點(diǎn)火、實(shí)驗(yàn)室天體物理、激光核物理和核醫(yī)學(xué)等方面的研究。 B(dq$+4  
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研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及國家自然科學(xué)基金等的支持。 D'+kzb@  
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