日本大阪大學(xué)（Osaka University）牽頭的試驗(yàn)證實(shí)，超短激光脈沖技術(shù)能夠用于新型質(zhì)子治療系統(tǒng)。通過將超短激光脈沖融合在一起，制造出持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的脈沖激光，就能使用強(qiáng)度比理論上小100倍的激光獲得高能帶電粒子，該研究結(jié)果挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的理論模型，并于近期發(fā)表在了Nature雜志Scientific Reports上。點(diǎn)擊“閱讀原文”閱讀文章原文。

這一研究是使用大阪大學(xué)的Laser for Fast Ignition Experiments (LFEX)設(shè)備產(chǎn)生的超短脈沖激光完成的。LFEX設(shè)備擁有4個(gè)高能激光束，研究人員使用鏡子將這些激光束集中在一個(gè)點(diǎn)上，直接對(duì)一個(gè)超薄鋁箔進(jìn)行照射，產(chǎn)生帶電粒子云，即等離子體。每個(gè)激光束的強(qiáng)度是陽光的1018倍，一般來說這種強(qiáng)度只能維持很短一段時(shí)間，這也是為迄今為止關(guān)于超過1皮秒的脈沖激光的研究很難進(jìn)行的原因。

“使用多個(gè)脈沖激光制造出一個(gè)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的脈沖加熱電子等離子體，能夠?qū)崿F(xiàn)使用低強(qiáng)度激光獲得高能帶點(diǎn)粒子?！毖芯康谝蛔髡逜kifumi Yogo說。“通過精確計(jì)算4個(gè)束流的發(fā)射時(shí)間，我們能夠高效的按順序發(fā)射持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的脈沖，且保證每一個(gè)脈沖的強(qiáng)度相同。”研究的聯(lián)合作者Hiroshi Azechi表示。

使用高對(duì)比度、持續(xù)時(shí)間超過1皮秒的脈沖激光制造質(zhì)子加速器的優(yōu)勢(shì)是：通過將脈沖時(shí)長(zhǎng)從1.5皮秒延長(zhǎng)到6皮秒，所獲得質(zhì)子的能量能夠翻倍，從13MeV提高到33MeV，這一研究結(jié)果或?qū)⒂兄谖磥碣|(zhì)子治療技術(shù)的進(jìn)步。