科学家提出由准粒子驱动的超亮光源
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2023-10-20 16:40:13
摘要 一个国际科学家团队正在重新思考辐射物理学的基本原理，旨在创造超亮光源。在《自然光子学》上发表的一项新研究中，来自葡萄牙高级技术研究...
一个国际科学家团队正在重新思考辐射物理学的基本原理，旨在创造超亮光源。在《自然光子学》上发表的一项新研究中，来自葡萄牙高级技术研究所(IST)、罗切斯特大学、加州大学洛杉矶分校和法国光学应用实验室的研究人员提出了使用准粒子产生光的方法来源与当今最先进的来源一样强大，但要小得多。
准粒子是由许多同步运动的电子形成的。它们可以以任何速度移动——甚至比光还快——并能承受强大的力量，就像黑洞附近的力量一样。
“准粒子最令人着迷的方面是它们能够以控制单个粒子的物理定律所不允许的方式移动，”激光能量学实验室的高级科学家、机械系的助理教授约翰·帕斯特罗(John Palastro )说。工学博士，光学研究所副教授。
帕斯特罗和他的同事通过在欧洲高性能计算联合项目提供的超级计算机上运行先进的计算机模拟，研究了等离子体中准粒子的独特性质。他们看到了基于准粒子的光源的有前景的应用，包括用于扫描病的无损成像、了解光合作用等生物过程、制造计算机芯片以及探索行星和恒星中物质的行为。
“灵活性是巨大的，”IST 博士生、该研究的主要作者 Bernardo Malaca 说。“尽管每个电子执行相对简单的运动，但所有电子的总辐射可以模仿比光速运动的粒子的辐射。”或振荡粒子，即使局部没有一个电子比光或振荡电子更快。”
基于准粒子的光源可能比现有形式(例如自由电子激光器)具有明显的优势，因为自由电子激光器稀缺且数量巨大，这使得它们对于大多数实验室、医院和企业来说不切实际。根据该研究中提出的理论，准粒子可以在传播距离很短的情况下产生令人难以置信的明亮光，这可能会引发全球实验室广泛的科学和技术进步。
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