上海超强超短激光实验装置逐步向用户开放

近日，从中科院上海光机所获悉，上海超强超短激光实验装置已于近期逐步向用户开放，其输出功率高达10拍瓦，即1亿亿瓦，脉冲压缩后宽度达到飞秒量级，相当于10个太阳辐射到地球的总功率汇聚到一根头发丝上，由此得名“羲和”——传说中“十个太阳的母亲”。

“‘羲和’输出的功率密度高达每平方厘米10的22次方瓦，为人类科研提供了只有在恒星内部或是黑洞边缘才能产生的极端物理条件，既可以用于探索大量‘最先一公里’的基础性假设，如真空里到底有什么、反物质是如何生成的；也能为癌症治疗、生物成像、精密加工等民生领域的新技术提供支撑。”上海超强超短激光实验装置副总工程师梁晓燕说。

目前，“羲和”激光装置面向国内外高校、科研机构和企业开放，提供先进的物质科学与生命科学研究手段，已与数十家科研单位签订意向协议，正处于从实验装置转向用户平台的优化过渡期。

产生相当于10个太阳辐射到地球的总功率汇聚到一根头发丝上的强度，全球都有这样的科研“竞赛”。欧盟、美国、韩国等都有类似计划，欧盟的相关计划起步较早，虽然近期达到10拍瓦输出，但还没有提供物理实验的能力；我国是首个实现10拍瓦输出并能向用户开放的国家。如今，“羲和”科研团队又迈向新目标——建设100拍瓦激光装置。

“羲和”有啥用？

据介绍，“羲和”激光装置2016年1月4日立项，由国家发展和改革委员会和上海市共同支持，中国科学院上海光学精密机械研究所为法人单位、上海科技大学为共建单位。

除了探索宇宙，“羲和”还可为治疗癌症提供“激光质子刀”新方案。高能质子由于定向沉积，可用于靶向治疗癌症，超强激光可在厘米范围内将质子加速到所需能量。该方案目前已进入实验阶段。

科学家还能通过它捕捉到非常高速的运动，哪怕是飞秒级的电子运动，也能被清晰记录。该类激光在较低输出功率下已被广泛应用于生物成像、眼科激光手术、精密加工等领域。

最后，由于超强超短激光的光强特别高，穿过空气时会电离成等离子体，可以利用它进行天气干预。随着激光技术的不断发展，未来或将能实现激光引雷和激光诱导降雪。