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中科院上海光机所超强超短激光成功获得“反物质”

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-21 编辑:生活

作者:黄鑫来源:科学网发布日期:2016/3/10 16:1:22

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上海光学与中国科学院超短激光研究所成功获得“反物质”

科学网上海新闻3月10日(记者黄鑫)今天,记者从中国科学院上海光学与精密机械研究所获悉。该研究所强场激光物理国家重点实验室利用超强超短激光成功产生反物质超快正电子源。这一发现将在材料无损检测、激光驱动正电子对撞机、癌症诊断等领域有很大的应用价值。3月7日出版的国际学术期刊《等离子体物理》发表了这一重要的研究成果。

每个粒子都有一个与之相反的反粒子。1932年,美国物理学家卡尔安德森证实了电子的正电子和反粒子的存在。1936年,安德森因发现正电子而获得诺贝尔物理学奖。反物质研究在高能物理、宇宙演化等方面具有重要意义,也有重要应用。例如,正电子发射断层扫描已经广泛用于癌症诊断和其他方面。

上海光学研究所的研究人员使用飞秒拍瓦激光设备与高压气体靶相互作用,产生大量高能电子。高能电子通过增韧辐射机制与高Z材料靶相互作用产生高强度γ射线。伽马射线再次与高Z原子核相互作用,产生正负电子对。

"这是中国第一次用激光制造反物质."强场激光物理国家重点实验室研究员沈柏菲告诉记者《中国科学报》,正电子光谱仪是获得反物质(一种超快正电子源)的“英雄”。精心设计的正电子谱仪成功地解决了伽马射线引起的噪声问题。利用正电子在磁场中不同的偏转特性,在实验中成功地观察到了单次发射条件下的正电子。

多年来,国内外科学家一直在探索“利用激光产生反物质”的有效方法。为了获得超快正电子源反物质,中国科学院上海光电研究所早在2001年就开始了正电子对超快生成的理论研究。提出利用高强度激光与纳米薄膜靶的相互作用产生正电子对,并取得了一系列研究成果,受到了国际同行的广泛关注。

沈柏菲说,获得反物质-超快正电子源对激光驱动正电子对撞机等具有重要意义。在未来,它将在高能物理、材料无损检测和癌症诊断领域具有应用前景。由于其脉冲宽度仅为飞秒量级,因此可以大大提高检测的时间分辨率,研究材料性能的超快演化。

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