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光纤激光器进入人类最伟大的工程项目

  ——日前,由多个领域专家组成的一个国际化团队正在通过研究光纤激光器在大型强子对撞机(LHC)(被科学家视为人类最伟大的工程学里程碑之一)等突破性粒子加速器技术中的应用,开发一种革命性的激光器系统。

  ICAN(国际相干放大网络)项目得到了欧盟50万欧元资金援助,开发用于高能粒子加速的新型激光器。该项目团队成员包括光纤科学、科技和工业、天文学和制造业领域的专家;参与ICAN的四个实验室均驰名中外,分别为英国南安普敦大学的ORC、法国的École Polytechnique、德国的Fraunhofer IOF以及瑞士的CERN(亦为LHC所在地)。还有来自全球激光、光纤和高能物理学团体和行业的多个合作伙伴也参与该项目的研究工作。他们将整合各类资源开发出一种由上千个激光器组成大型阵列的新型激光器系统,既可用于实验室基础研究,也可用于执行质子疗法和核嬗变等更实用的任务。

  该项目由被视为超速激光器领域先锋、École Polytechnique实验室的Gérard Mourou教授带头,他表示"ICAN是一项具有分水岭意义的大项目,因为它结合了激光器和高能物理学界的智慧;我认为这是一项大胆而宏伟的项目,充分地体现了欧盟一贯的创新精神"。

  该激光器可以在很短的时间内爆射出巨大的能量,相当于世界上所有发电厂所发出能量的一千倍。

  Mourou表示,与现有的传统技术相比,该激光器系统的一项重要应用是在极短距离(用厘米计算,而不是千米)将粒子加速至高能状态。此特性之所以极为重要,是因为我们当前掌握的高能物理学存在强制性的加速器尺寸限制(数十千米)且需耗费数十亿欧元的高昂成本;因此大幅减少尺寸和成本对未来的高能物理学来说就尤为关键。

  而此激光器的一项重要社会应用则是,将具有数百上千年半衰期的核反应堆废料转变为半衰期仅为数十年的材料,从而可以显著地改进核废料管理流程。

  Viki译 Alex校对

  图说大型强子对撞机LHC:一个大环,四个探测器

  大型强子对撞机这个地下圆环,修建在日内瓦近郊的乡村。你可以把它看成科学史上尺寸最大、功能最强的显微镜。

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