英国研制最明亮伽马射线 亮度超太阳一万亿倍
时间:2017-12-08

   英国研制出最亮的伽玛射线超过兆兆倍的太阳亮度

  这个项目的负责人:斯特拉斯克莱德大学的Tinojanosinski教授

  据北京时间9月21日消息,据国外媒体报道,英国斯特拉斯克莱德大学率领的一个研究小组最近在地球上创造了一堆最亮的,伽马射线比太阳明亮1万亿倍。这将开启医学研究的新纪元。

  物理学家发现,超短激光脉冲和电离气体可以反应并产生一束非常强大的激光,它甚至可以穿透20厘米厚的刻板印模,使用1.5米厚的混凝土墙就可以完全屏蔽它。

  这种极好的激光束有许多用途,包括医学成像,放射治疗和正电子发射断层扫描(PET)扫描。同时这种射线源也可以用来监测密封的核废料是否安全。另外,由于其激光脉冲持续时间非常短,仅为1万亿分之一秒,所以它足够快速地捕获核引发的反应,使其成为实验室核研究的理想选择。

  在这项研究中使用的来源比更常见的伽马射线发射装置更小和更便宜。在中央激光设备进行的实验属于英国科学和技术设施协会卢瑟福阿普尔顿实验室,除了阿德莱德大学斯特拉明斯克的科学家,以及来自格拉斯哥大学和里斯本高等技术学院的科学家,葡萄牙参加了这个实验。

  斯特拉斯克莱德大学的Dino Jaroszynski是这项研究的负责人。他说这是一个重大突破。这将使我们更容易扫描密集的物体的内部,我们可以使用这种技术来监测融合装置的内部。为了证明其价值,我们拍摄了一条直径仅为25微米的非常精细的线条,我们获得了非常清晰的伽马射线图像和一种称为相衬成像的新技术。这将使未来的研究人员也可以拍摄非常低辐射的材料。被伽玛射线照射的材料只会产生非常弱的阴影,所以观察效果仍然是可能的。相衬成像是可以开发这些透明材料的唯一方法。这也将有助于治疗癌症,没有其他的激光可以与伽玛射线的波长相比,这就是为什么它是如此明亮。

  他说:在本质上,如果你加速粒子,比如加速电子,它们会发射辐射。我们将粒子捕获在激光脉冲后面的离子室中,并将它们加速到非常高的速度。空腔中的电子也与激光束相互作用,获得能量并剧烈振荡。这就像一个被身后的男人推动的摇摆的孩子,这种剧烈的动荡,再加上电子本身所吸收的高能量,会传递给光子,给它一个非常高的能量,并产生伽马射线。这个伽马射线源的所有光线都高于其他地球的亮度。我们使用的加速器是一种新型的加速器,被称为激光等离子体尾波场电子加速器,它利用高能激光和电离气体将带电粒子加速到非常高的能级。这一原则级别的创新使得加速器足够小,可以从传统的加速器转换成100米的微型设备,放在手掌中。

  这项研究得到了英国工程和自然科学协会,英国科学技术设施协会,激光实验室 - 欧盟和极端光学设施项目的支持。一篇详细的论文已经发表在“自然物理”杂志上。

  BBC相关报道(英文)

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