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大能量太赫兹辐射源研究取得重要进展
2021-07-19 01:11
本文摘要:中国科学院物理研究所李玉同研究员和上海交通大学张杰院士/盛政明教授等人构成的研究团队利用相对论飞秒激光与液体薄膜靶起到,取得了大能量相干性太赫兹脉冲,并明确提出了明确的渡越电磁辐射的物理图像。 太赫兹(THz)电磁辐射由于其单光子能量较低和序指纹性等独有优势,在材料科学、生物医疗和国防安全性等领域具备最重要应用于。然而大能量太赫兹辐射源的缺少相当严重容许了太赫兹技术的发展和应用于。

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中国科学院物理研究所李玉同研究员和上海交通大学张杰院士/盛政明教授等人构成的研究团队利用相对论飞秒激光与液体薄膜靶起到,取得了大能量相干性太赫兹脉冲,并明确提出了明确的渡越电磁辐射的物理图像。  太赫兹(THz)电磁辐射由于其单光子能量较低和序指纹性等独有优势,在材料科学、生物医疗和国防安全性等领域具备最重要应用于。然而大能量太赫兹辐射源的缺少相当严重容许了太赫兹技术的发展和应用于。

  目前极强激光的峰值功率可达百太瓦甚至拍电影瓦水平,探讨透射多达1018W/cm2,转入了相对论范畴(电子可被光场加快至相似光速)。利用相对论激光-等离子体相互作用可以有效地产生太赫兹脉冲,这为构建强劲太赫兹电磁辐射获取了一个崭新平台。  中国科学院物理研究所李玉同研究员和上海交通大学张杰院士/盛政明教授等人构成的研究团队,对相对论激光-液体靶相互作用产生太赫兹电磁辐射的新途径展开了十余年的探寻,获得了一系列开创性结果。

近期,该团队利用相对论飞秒激光与液体薄膜靶起到,在靶后取得了单发能量近400微焦的太赫兹脉冲,这已与传统大型加速器产生的太赫兹脉冲能量非常。涉及研究结果公开发表在Phys.Rev.Lett.[116,205003(2016)]上,并被编辑评为EditorsSuggestion。  图激光与液体薄膜靶起到在靶后产生太赫兹电磁辐射的示意图  针对实验结果,该团队明确提出了太赫兹电磁辐射产生的一个物理图像:相对论激光与等离子体相互作用需要产生大量前向超强热电子,当这些电子从靶后表面逃离现场到真空中时,之后不会唤起渡越电磁辐射产生太赫兹脉冲。

由于电子束的脉冲时长为几十飞秒到皮秒量级,因此渡越电磁辐射在太赫兹波段是相干性的。  该团队实验研究较为了纵向尺寸、厚度对于金属靶、金属-聚乙烯复合靶等有所不同靶型的渡越电磁辐射,实验结果与上述物理图像完全一致。  该团队明确提出的太赫兹电磁辐射产生机制和实验展示为构建小型化、大能量、长序太赫兹辐射源修筑了新的途径,这一实验思路也未来将会发展沦为一种在线临床激光等离子体相互作用的新方法。

  这一文章公开发表后,NaturePhotonics、PhysicsWorld等国外知名学术期刊和科学媒体对该工作展开了报导。


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