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美国最强激光ZEUS发射2拍瓦光束 超全球发电量100倍
发布日期:2025-09-10 12:04:45  稿源:手机中国

9月10日消息,美国ZEUS(Zettawatt Equivalent Ultrashort laser pulse System)激光设施成功发射了2拍瓦(2千万亿瓦)光束,成为美国当前运行中的最强激光,其峰值功率几乎是美国其他任何激光的两倍,超越了全球总发电量的100倍。这一壮举仅在极短的激光脉冲时间内实现,持续时间为25亿亿分之一秒。

研究团队通过重新设计气体靶室提升电子加速效率:当激光脉冲穿透氦气室时,会剥离原子形成等离子体,电子在“尾波场加速”效应下如同冲浪者追赶波浪般获得超高能量。

ZEUS的核心突破在于其紧凑设计——整套系统仅占用体育馆大小的空间。激光脉冲经四次能量注入后,被压缩成直径12英寸、厚度仅8微米(约为打印纸1/10)的极薄光斑,最终聚焦至0.8微米实现最大强度。

目前团队正全力攻克3拍瓦升级挑战,关键瓶颈在于直径18厘米的钛蓝宝石晶体制造——这种全球仅存数枚的特殊材料耗时四年半才完成。此前从300太瓦升至1拍瓦时曾出现光栅碳沉积问题,团队通过精确控制清洁周期确保实验安全。

今年ZEUS将启动其标志性实验:加速电子束与反向传播的激光脉冲对撞。在电子视角下,3拍瓦激光将等效于1泽瓦量级。

目前,ZEUS已进行15个月的用户实验,接待了来自22个机构的11个独立实验,共有58名实验者。

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