東方網(wǎng)記者解敏9月9日報(bào)道：近日，位于上海浦東張江高科技園區(qū)的中科院上海光機(jī)所-上科大超強(qiáng)激光光源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室傳來喜訊，上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)的預(yù)研工作取得重要階段性進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了5拍瓦激光脈沖輸出，達(dá)到當(dāng)前國際同類研究的領(lǐng)先水平。
什么是“超強(qiáng)超短激光”？
超強(qiáng)超短激光光源，是人類目前已知的最亮光源。激光光源能輸出巨大能量，功率=功/時(shí)間=w/t，1瓦特（功率）=1焦耳/1秒。從這一公式可以看出，相同的功，做功時(shí)間越短，功率就會(huì)越大。當(dāng)時(shí)間趨于無窮小時(shí)，功率就會(huì)趨于無窮大。對于1焦耳的能量，如果把激光的脈沖時(shí)間從1秒縮短到0.1秒，就得到了10瓦的功率。如果從1秒縮短0.001秒，就得到了1000瓦的功率。
中科院上海光機(jī)所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任冷雨欣告訴記者，1拍瓦等于1000萬億瓦，相當(dāng)于全球電網(wǎng)平均功率的500倍。上海光機(jī)所成功實(shí)現(xiàn)的5拍瓦激光脈沖輸出，在時(shí)間尺度上是飛秒（秒的一千萬億分之一）級別，其功率達(dá)到了5000萬億瓦級別。有了這個(gè)光源之后，就可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生可控的極端條件，可以進(jìn)行一系列物理現(xiàn)象的研究。
“超強(qiáng)超短激光”有什么用？
超強(qiáng)超短激光是國際激光科技的最新發(fā)展前沿和競爭重點(diǎn)領(lǐng)域，具有重大科技意義與應(yīng)用價(jià)值?？捎糜谘兄婆_式化電子加速器和超快X射線源，對蛋白質(zhì)中原子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成像探測，揭示生命的奧秘；可用于研制激光質(zhì)子刀，進(jìn)行癌癥的治療；還可用于產(chǎn)生反物質(zhì)，研究天體物理和宇宙起源，將來還可能用于真空結(jié)構(gòu)和暗物質(zhì)的探測。
記者了解到，近年來，國際上多個(gè)國家先后投入巨資開展10拍瓦(1拍瓦=1千萬億瓦，相當(dāng)于全球電網(wǎng)平均功率的500倍)級大型超強(qiáng)超短激光裝置的研制，競爭異常激烈。歐盟支持的Extreme Light Infrastructure(ELI)項(xiàng)目計(jì)劃于2018年建成10拍瓦激光用戶裝置，法國和英國也正在研制各自的10拍瓦激光裝置，美、俄、日等則提出了百拍瓦級超強(qiáng)超短激光裝置的研究設(shè)想。中科院上海光機(jī)所-上科大超強(qiáng)激光光源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室對超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)的預(yù)研工作取得重要階段性進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了5拍瓦激光脈沖輸出，SULF項(xiàng)目計(jì)劃于2017年在國際率先實(shí)現(xiàn)10拍瓦激光輸出目標(biāo)。
上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)的研制被納入上海建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心、打造世界級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群的首批重大項(xiàng)目，也將是上海張江綜合性國家科學(xué)中心的核心平臺之一。超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置將不僅滿足其自身研究需要，還將作為研發(fā)平臺，向用戶開放。實(shí)驗(yàn)裝置首批將建成3個(gè)用戶實(shí)驗(yàn)終端，服務(wù)于極端條件材料科學(xué)、超快化學(xué)與大分子動(dòng)力學(xué)以及超快亞原子物理，面向國內(nèi)外高校，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)全面開放，并充分融入上海光源裝置，形成多學(xué)科綜合研究平臺。
什么是“超強(qiáng)超短激光”？
超強(qiáng)超短激光光源，是人類目前已知的最亮光源。激光光源能輸出巨大能量，功率=功/時(shí)間=w/t，1瓦特（功率）=1焦耳/1秒。從這一公式可以看出，相同的功，做功時(shí)間越短，功率就會(huì)越大。當(dāng)時(shí)間趨于無窮小時(shí)，功率就會(huì)趨于無窮大。對于1焦耳的能量，如果把激光的脈沖時(shí)間從1秒縮短到0.1秒，就得到了10瓦的功率。如果從1秒縮短0.001秒，就得到了1000瓦的功率。
中科院上海光機(jī)所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任冷雨欣告訴記者，1拍瓦等于1000萬億瓦，相當(dāng)于全球電網(wǎng)平均功率的500倍。上海光機(jī)所成功實(shí)現(xiàn)的5拍瓦激光脈沖輸出，在時(shí)間尺度上是飛秒（秒的一千萬億分之一）級別，其功率達(dá)到了5000萬億瓦級別。有了這個(gè)光源之后，就可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生可控的極端條件，可以進(jìn)行一系列物理現(xiàn)象的研究。
“超強(qiáng)超短激光”有什么用？
超強(qiáng)超短激光是國際激光科技的最新發(fā)展前沿和競爭重點(diǎn)領(lǐng)域，具有重大科技意義與應(yīng)用價(jià)值?？捎糜谘兄婆_式化電子加速器和超快X射線源，對蛋白質(zhì)中原子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成像探測，揭示生命的奧秘；可用于研制激光質(zhì)子刀，進(jìn)行癌癥的治療；還可用于產(chǎn)生反物質(zhì)，研究天體物理和宇宙起源，將來還可能用于真空結(jié)構(gòu)和暗物質(zhì)的探測。
記者了解到，近年來，國際上多個(gè)國家先后投入巨資開展10拍瓦(1拍瓦=1千萬億瓦，相當(dāng)于全球電網(wǎng)平均功率的500倍)級大型超強(qiáng)超短激光裝置的研制，競爭異常激烈。歐盟支持的Extreme Light Infrastructure(ELI)項(xiàng)目計(jì)劃于2018年建成10拍瓦激光用戶裝置，法國和英國也正在研制各自的10拍瓦激光裝置，美、俄、日等則提出了百拍瓦級超強(qiáng)超短激光裝置的研究設(shè)想。中科院上海光機(jī)所-上科大超強(qiáng)激光光源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室對超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)的預(yù)研工作取得重要階段性進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了5拍瓦激光脈沖輸出，SULF項(xiàng)目計(jì)劃于2017年在國際率先實(shí)現(xiàn)10拍瓦激光輸出目標(biāo)。
上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)的研制被納入上海建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心、打造世界級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群的首批重大項(xiàng)目，也將是上海張江綜合性國家科學(xué)中心的核心平臺之一。超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置將不僅滿足其自身研究需要，還將作為研發(fā)平臺，向用戶開放。實(shí)驗(yàn)裝置首批將建成3個(gè)用戶實(shí)驗(yàn)終端，服務(wù)于極端條件材料科學(xué)、超快化學(xué)與大分子動(dòng)力學(xué)以及超快亞原子物理，面向國內(nèi)外高校，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)全面開放，并充分融入上海光源裝置，形成多學(xué)科綜合研究平臺。
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