借助國家科學基金會的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和量子力學尚未解答的謎題。

 

 

 

據(jù)密歇根大學稱，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和量子力學秘密。密歇根大學的核子工程學和放射學教授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，它也為量子物理學打開了一扇新的大門。”