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我国科学家在强太赫兹辐射源研究获重要进展

导读: 专家认为,该成果不仅为实现小型化、大能量、宽谱太赫兹辐射源开辟了新途径,而且有望发展成一种在线诊断激光等离子体相互作用的新方法。

  记者日前从上海交通大学获悉,该校物理与天文系张杰院士研究团队基于相对论激光等离子体的强太赫兹辐射源研究获重要进展,相关研究成果日前发表于《物理快报》。

  太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,具有单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而大能量太赫兹辐射源的缺乏是限制其发展的关键瓶颈问题之一。

  上海交大张杰、盛政明等人与中科院物理所李玉同组成的团队对相对论激光—固体靶相互作用产生太赫兹辐射的新途径进行了十余年的探索。最近,该团队廖国前、远晓辉等利用上海交大激光等离子体教育部实验室200TW激光装置,在靶后产生了单发能量近400微焦的太赫兹脉冲,这与大型加速器产生的太赫兹脉冲能量相当。太赫兹辐射产生的物理图像为:相对论激光与等离子体相互作用产生了大量前向超热电子,这些电子从靶后表面逃逸到真空中时,会激发渡越辐射。由于电子束的脉冲时长为几十飞秒到皮秒量级,所以相干辐射波长在太赫兹波段。实验还发现,离子束与太赫兹辐射呈现非同步的变化规律,表明太赫兹辐射与离子加速的产生机制并不一样,这与目前国际主流的认识不同。

  专家认为,该成果不仅为实现小型化、大能量、宽谱太赫兹辐射源开辟了新途径,而且有望发展成一种在线诊断激光等离子体相互作用的新方法。

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