ELI计划中的200拍瓦激光装置继续延期

发布时间: 2017-02-20 10:43:58   作者:本站编辑   来源: science   浏览次数:

 

  虽然ELI计划取了新的进展,LLNLBeamlines装置研制的HAPLS装置实现高重频拍瓦输出,ELI计划中最更加雄心勃勃的部分——200-PW激光器——继续处于搁置的状态。201611月,ELI的科学咨询委员会举行会议,建议推迟对必要技术进行的重大研究,直到目前在建的重大装置——三个10 PW激光器(它们本身就将创造新的纪录)已经显示出可以按预期得以实现。这可能需要到2022年。

  对于Gérard Mourou来说,这是错误的决定。Gérard Mourou是法国科技理工学院的物理学家,也是在十多年前最早提出ELI概念的科学家。他认为200PW激光装置能够提供的极端条件将会支持突破性的基础研究,如以接近或超过光的速度旋转光子,有可“突破”真空,支持研究人员对虚粒子(virtual particles)进行研究。根据量子力学的研究,虚粒子隐藏在看似空的空间里。虽然Mourou知道有三个装置需要完成,但他认为延迟开发更先进的技术会使欧洲丧失在高功率激光器的领先地位。 “这是我担心的,”他说。

  缺少的200-PW激光器是ELI计划的一部分。 2009年,五个国家——法国,英国,捷克共和国,匈牙利和罗马尼亚——竞标建造ELI,但没有一个国家能够承担6亿英镑的预算。但东欧国家有一个优势:他们可以利用所谓的结构性基金(structural funds),欧洲联盟通常利用该基金为较贫穷的成员国提供道路,桥梁和其他基础设施的建设费用。由于每个国家都可能会有2.5亿英镑的资金,但这些资金不能同时投给一个国家,因此组织者将项目拆分为三个部分。每个获得项目的国家主持一部分:捷克建造x射线和高能粒子束装置;匈牙利建造超短脉冲装置,用于研究原子和分子中的电子运动;罗马尼亚将使用激光探测原子核。

  关于在哪里和如何建立200-PW激光装置,当时建议在2012年决定。但这一期限随着其他装置的延迟而推迟。201611月,ELI的咨询委员会举行会议,建议到ELI开始运行后再决定第四个大装置的建造地址,并且建议不再为新的高功率激光技术研究提供申请资金。总部设在布加勒斯特的监管ELI发展联盟的副总干事Catalin Miron说,他对建议感到“安慰”,因为这让联盟“专注于我们必须提供什么”。

  目前,联盟的工作重心是将三个国家建设项目转变为一个单一的国际用户设施,谋求其他国家的支持,为该项目每年筹集约8000万英镑的运营经费。“就目前的情况而言,整合和运营三大装置的工作更加迫切,” 意大利米兰理工大学的Sandro De Silvestri说。“我们不会忘记第四个装置,但这需要一步一步的来”。Sandro De Silvestri是当时的选址小组主席,目前也是咨询委员会的主席。

  然而,咨询委员会的另一名成员Mourou提出不同意见,他指出,世界上其他国家正不断的取得进步。20168月,利用建造在上海的装置上,中国科学家们创造了新的世界纪录,输出激光脉冲的峰值功率达到5.3 PW。目前10-PW的激光装置正在建造过程中,预计2019年将建造完成。同时100PW的装置也在计划中。日本、俄罗斯和美国也在进行超高功率装置的计划。美国的科学家们希望将建在罗切斯特大学的OMEGA EP升级为75-PW的装置。LLNLConstantin Haefner认为:“这是一场竞赛。” Constantin Haefner带领的团队帮助捷克设计1-PW激光装置。

  有人估计,欧洲200-PW激光装置成本最高可达10亿英镑。但是Mourou正在进行的研究有可能会大大降低成本,他声称可以通过压缩脉冲将10-PW激光器转换成100-PW装置,只需3000万英镑。

  滕晓丽摘译自:http://science.sciencemag.org/content/355/6327/785.full

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