由美国国家科学基金会资助✿★ღ◈ღ、密歇根大学建设的ZEUS激光装置近日首次实现2拍瓦（2千万亿瓦）能量发射✿★ღ◈ღ，其峰值功率达到美国现有运行激光器的近两倍✿★ღ◈ღ。该装置将为医学✿★ღ◈ღ、国家安全川合里美✿★ღ◈ღ、材料科学等领域的研究提供支持川合里美✿★ღ◈ღ。

　　这一巨大能量爆发仅持续激光脉冲的极短时间 —— 250亿亿分之一秒✿★ღ◈ღ，其瞬时功率超过全球电网总功率的100多倍MG不朽情缘✿★ღ◈ღ。✿★ღ◈ღ。这一里程碑标志着美国高场强科学实验开始进入未知领域✿★ღ◈ღ，ZEUS所在地杰拉德·穆鲁超快光学中心主任卡尔·克鲁谢尔尼克表示✿★ღ◈ღ。

　　除等离子体科学和量子物理研究外✿★ღ◈ღ，ZEUS的实验成果还将应用于医学✿★ღ◈ღ、国家安全✿★ღ◈ღ、材料科学和天体物理学领域✿★ღ◈ღ。作为美国国家科学基金会资助的用户装置✿★ღ◈ღ，全球研究团队均可提交实验方案✿★ღ◈ღ，经独立评审后使用该设施不朽情缘官网登录✿★ღ◈ღ。

　　ZEUS的优势在于不仅能提供巨型激光锤✿★ღ◈ღ，还能将光束拆分为多束✿★ღ◈ღ，加州大学欧文分校物理与天文学教授富兰克林·多拉尔表示✿★ღ◈ღ。其团队正在开展首次2拍瓦用户实验✿★ღ◈ღ。这种国家级设施将优先支持最具科学突破潜力的实验方案✿★ღ◈ღ，真正让美国重归高强度激光科学研究前沿激光百科✿★ღ◈ღ。

　　多拉尔团队计划利用ZEUS产生能量堪比数百米长粒子加速器的电子束✿★ღ◈ღ，其能量将达到ZEUS历史最高水平的5至10倍不朽情缘app✿★ღ◈ღ，✿★ღ◈ღ。我们采用双激光束方案✿★ღ◈ღ：一束形成引导通道✿★ღ◈ღ，另一束加速电子✿★ღ◈ღ，密歇根大学电子与计算机工程研究员安纳托利·马克西姆丘克解释道✿★ღ◈ღ。

　　团队重新设计了靶材结构✿★ღ◈ღ，延长了激光脉冲作用的氦气室✿★ღ◈ღ。当脉冲通过时不朽情缘官网登录mg电子✿★ღ◈ღ，✿★ღ◈ღ，会剥离原子中的电子形成等离子体（自由电子与正离子的混合体）✿★ღ◈ღ。自由电子在激光脉冲尾流中被加速✿★ღ◈ღ，类似冲浪者在快艇尾波中滑行✿★ღ◈ღ，这种机制被称为尾波加速✿★ღ◈ღ。

　　由于光在等离子体中传播速度减缓✿★ღ◈ღ，电子得以追上激光脉冲✿★ღ◈ღ。更长且低密度的靶材使电子在超越脉冲前获得更长时间加速✿★ღ◈ღ，从而达到极高速度✿★ღ◈ღ。

　　此次实验为ZEUS的标志性研究奠定基础 —— 今年晚些时候川合里美不朽情缘官网登录✿★ღ◈ღ，加速电子将与反向传播的激光脉冲对撞✿★ღ◈ღ。从电子视角看✿★ღ◈ღ，3拍瓦激光脉冲将放大至泽瓦级✿★ღ◈ღ。该现象使ZEUS得名泽瓦等效超短脉冲激光系统✿★ღ◈ღ。

　　ZEUS的基础研究具有多重应用前景✿★ღ◈ღ，包括改进软组织成像技术不朽情缘游戏官网入口✿★ღ◈ღ，✿★ღ◈ღ、推进癌症等疾病治疗方法✿★ღ◈ღ，美国国家科学基金会物理学部项目主任维雅切斯拉夫·卢金表示✿★ღ◈ღ，科学家将凭借ZEUS的独特性能以新方式拓展人类知识边界✿★ღ◈ღ，为美国创新与经济增长注入新动力川合里美不朽情缘官网登录✿★ღ◈ღ。

　　ZEUS装置占地仅相当于学校体育馆✿★ღ◈ღ。激光器在角落产生初始红外脉冲✿★ღ◈ღ，衍射光栅对其进行时域展宽✿★ღ◈ღ，确保泵浦激光注入能量时不会因强度过高撕裂空气✿★ღ◈ღ。脉冲最大尺寸达直径12英寸（约30厘米）✿★ღ◈ღ，长度数英尺✿★ღ◈ღ。

　　经过四轮泵浦激光能量注入后✿★ღ◈ღ，脉冲进入真空室川合里美mg不朽情缘(中国区)官方网站✿★ღ◈ღ，✿★ღ◈ღ。另一组光栅将其压缩为直径12英寸✿★ღ◈ღ、厚度仅8微米（相当于打印纸十分之一）的光盘✿★ღ◈ღ。即使在此尺寸下不朽情缘官网登录✿★ღ◈ღ，其强度仍可使空气电离成等离子体不朽情缘官方网站app下载✿★ღ◈ღ。✿★ღ◈ღ，但最终会聚焦至0.8微米宽以实现最大实验强度✿★ღ◈ღ。

　　作为中型设施✿★ღ◈ღ，我们比粒子加速器或国家点火装置等大型设施更具灵活性✿★ღ◈ღ，ZEUS激光建设负责人约翰·尼斯表示✿★ღ◈ღ，这种开放性吸引了更广泛科学界的新思路✿★ღ◈ღ。

　　实现2拍瓦的过程充满挑战✿★ღ◈ღ。仅系统组装所需部件的获取就比预期困难✿★ღ◈ღ。最关键的是直径近7英寸（约18厘米）的钛蓝宝石晶体 —— 系统最终放大器的核心元件✿★ღ◈ღ。

　　今夏将到货的晶体可使功率升至3拍瓦✿★ღ◈ღ，其制造耗时四年半✿★ღ◈ღ，ZEUS项目经理弗兰科·拜尔表示✿★ღ◈ღ，现有尺寸的钛蓝宝石晶体全球仅有数块✿★ღ◈ღ。

　　此外✿★ღ◈ღ，从 predecessor HERCULES激光器的300太瓦升级至ZEUS的1拍瓦时不朽情缘官网登录✿★ღ◈ღ，曾出现光栅变暗问题✿★ღ◈ღ。团队最终确认是强光束撕裂真空室内漂浮分子形成的碳沉积所致✿★ღ◈ღ，而非永久损伤✿★ღ◈ღ。尼斯团队必须精确计算每次清洁间的安全发射次数川合里美✿★ღ◈ღ，避免光栅过暗导致脉冲畸变损害光学元件✿★ღ◈ღ。

　　自2023年10月正式运行以来不朽情缘官网登录✿★ღ◈ღ，✿★ღ◈ღ，ZEUS已累计开展15个月的用户实验 —— 1拍瓦功率仍能支持大量科学研究川合里美✿★ღ◈ღ。目前已完成11项独立实验✿★ღ◈ღ，吸引来自22个机构的58名研究者（含国际学者）川合里美✿★ღ◈ღ。未来一年✿★ღ◈ღ，ZEUS团队将在用户实验间隙继续升级系统以实现全部潜能✿★ღ◈ღ。