借助国家科学基金会的200万美元投资, 世界上最强大的激光器将再提升1倍甚至2倍. 美国密歇根大学的研究人员和来自全球各地的合作者计划对大力神激光器进行升级, 将它的发射功率从300太瓦升级到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, 研究人员能够研发出桌面大小的更小型粒子加速设备, 为医学和国家安全领域制造高能粒子束或者X射线, 还能够探索天体物理学和量子力学尚未解答的谜题.
据密歇根大学称, 大力神激光器的能量来源于5台嵌入式的激光泵. 为了对大力神进行升级, 研究人员将把其中三台定制的激光泵替换成商业激光泵. 如果大力神激光器的发射功率能够达到1000太瓦, 它将再一次成为美国最强大的激光器之一, 它曾在2008年获得 '最高强度激光器' 的吉尼斯世界纪录头衔.
升级后的大力神将使目前的发射功率提升两倍甚至三倍. 当研究人员在2007年首次建造大力神时, 使用商业激光泵打造的激光器当时还无法达到300太瓦的功率. 因此研究人员不得不打造自己的激光泵.
现在随着商业项目需求的不断提升, 现在的商业激光泵已经完全超越了大力神所使用的定制版激光泵. 更强大激光器可以用于打造桌面大小的加速器. 传统的粒子加速器都有数百公里长, 比如说欧洲核子研究委员会的大型强子对撞机就有27公里.
激光能够为粒子加速, 从而产生更高能量的粒子束, 比如说X射线等. 粒子束和X射线能够用于确定港口轮船货物中是否存在核材料, 它们也能够用于医学领域进行放射治疗. 激光加速器产生的高能X射线也能够制造先进的X射线成像设备, 让医生识别身体内不同软体组织之间的边界, 传统X射线只能够识别骨骼等稠密物质.
研究人员称, 这种方法也比传统的核磁共振扫描更快更廉价. 除了这些应用之外, 更密集的极光能量能够用于探索更多的天体物理学和量子力学秘密. 密歇根大学的核子工程学和放射学教授Karl Krushelnick称: '这次升级能够让我们进行更广泛的不同实验. 这是非常令人激动的应用, 它也为量子物理学打开了一扇新的大门. '
