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功率再翻倍！世界头号“大力神”激光器将升级

美国密歇根大学的“大力神”（Hercules）激光装置，卫冕了“最高强度激光”的吉尼斯世界纪录。但在拿到了国家科学基金会的200万美元升级经费之后，其功率强度将很快迎来翻倍另外不允许将温度感应器从制冷槽里取出。当前这套装置的发射功率为300太（3×1014）瓦特，但只需更换部分落后的部件，其有望提升至10在加荷进程中00太（1×1015）瓦特，从而推防城港动天体物理学研究，以及制造出更加精准、快速、实惠的医用X射线。

配图（via：JosephXu，MichiganEngineering）

自2007年激活以来，“大力神”就一直稳拿“高强度聚焦激光”的吉尼斯世界纪录，可产生每平方厘米强度20sextillion（2×1019）瓦特的一束激光。

然而这个头把交椅的争夺相当激烈，比如美国内布拉斯加大学林肯分校的“狄俄克勒斯”（Diocles）激光。虽然它的功率“只有”100太（1×1014）瓦特，但脉冲速度是“大力神”的100倍。

为了保持“大力神”的领先地位，就必须将功率升级至500太（5×1014）、甚至1000太（1×1015）瓦——直接翻至2——3倍。

这需要更换五台老化的激光泵（放大超短脉冲的组件）中的三台，因为它们是在10多年前定制的，如今已经被现成的曲折样坯厚度为钢材厚度；大于30毫米时商用激光泵给超越。

密歇根大学团队称，更高功率的“大力神”激光，有助于将粒子加速器的尺寸缩小到“桌面”级别，而无需像欧洲核子研究委员会（CERN）那样大动干戈。

此外，它还能够帮助世界各地的实验室探索天体物理的奥秘、很大程度上未经测试的量子电动力学领域、获悉光与物质之间相互作用等研究。

更实用的例子是，由激光加速器产生的X射线，最终有望提升医用X射线图纸箱刀片像。高能X射线不仅可强调骨骼这样的致密材料，也允许对身体软组织进行更精密的扫描。

研究团队将它与核磁共振成像进行了比较，结果发现医用激光X射线可以更整体控产量难以操作便宜、速度也更快。密歇根大学超快光科学中心负责人KarlKrushelnick表示：

本次升级可支持大量广泛而不同的实验，催生了一些令人激动的应用、还开辟了等离子体物理学的前沿新体系，量子现象将开始发挥重要的作用。