首创X光雷射 可加热至华氏360万度

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【大澳门威尼斯人赌场官网2012年03月01日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者王平编译报导)美国科学家最近利用世界上最强大的X光雷射首次将铝箔加热至华氏360万度,这有助于科学家了解核融合的过程,另创造出原子X光雷射脉冲,可藉以了解生物分子的活动情形。

据科技新时代(Popular Science)报导,美国SLAC国家加速器实验室的科学家用直线加速器连贯光源(Linac Coherent Light Source)这种快速的X光雷射,将一小片铝箔瞬间加热至华氏360万度(摄氏200万度)成为电浆,此称为高热稠密物质(hot dense matter),全部过程仅需兆分之一秒。

牛津大学的博士后研究员温可(Sam Vinko)负责测量铝箔的温度,所量出的温度数据可以协助设计更精确的实验,以了解高热物质如何形成,以及高热物质的各种特性。这样的实验可以让科学家了解核融合的过程,或许有一天他们也可以复制这个过程。

传统雷射可以将气体液化,但是必须要超强的雷射光才能将固体液化。直线加速器连贯光源波长超短,在照射高密度固体的一瞬间即可将之穿透。目前这套设备建置于加州Palo Alto的地下,范围超过一英里,所发出的强烈X光亮度比任何其他雷射光亮度高出10亿倍有余。

在另一个实验中,科学家将直线加速器连贯光源制成世界上第一台原子级的X光雷射,此项创举可望产生各式各样的的原子影像,造就出前所未有的新研究领域。

50年前科学家开发出雷射光后就一直设法用较短的波长发出雷射光,但是遇到一个难题:波长较短,推动原子的速度就必须更快。在X光范围内产生的自由电子雷射可以产生能量很强的超快脉冲,推动原子的速度就可以快到所需要的程度。劳伦斯利佛摩国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)利用直线加速器连贯光源冲撞一堆氖(neon)原子,赋予电子更多能量,形成X光射线像瀑布一样爆发的状态,即迷你的原子雷射光。

原子雷射的光更纯净,脉冲短得多,因此可用以显现原子间互动的细节和各阶段的改变;在此之前无任何其他方法可以达到这样的效果。

以上二项研究发表于《自然》(Nature)期刊。

(责任编辑:陈俊村)

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