用強(qiáng)激光創(chuàng)造的光學(xué)火箭

負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的物理學(xué)教授唐納德·烏姆斯塔特說，由于光線在實(shí)驗(yàn)中施加了巨大的力量，新的應(yīng)用可能被恰當(dāng)?shù)胤Q為“光學(xué)火箭”。這些電子的力量幾乎是宇航員進(jìn)入太空所感受到的數(shù)萬億億倍。

“強(qiáng)烈光線的這種新的和獨(dú)特的應(yīng)用可以改善緊湊型電子加速器的性能，”他說。“但我們的結(jié)果的新穎和更一般的科學(xué)方面是光的施加導(dǎo)致物質(zhì)的直接加速。”

Umstadter說，光學(xué)火箭是光的作用力如何用作工具的最新例子。

正常強(qiáng)度的光在反射，散射或被吸收時(shí)施加微小的力。這種力量的一個(gè)擬議應(yīng)用是“輕帆”，可用于推進(jìn)航天器。然而，因?yàn)樵谶@種情況下輕力非常小，所以需要連續(xù)多年施加以使航天器達(dá)到高速。

當(dāng)光具有強(qiáng)度梯度時(shí)，產(chǎn)生另一種類型的力。這種輕力的一個(gè)應(yīng)用是用于操縱微觀物體的“光學(xué)鑷子”。在這里，力量非常小。

在內(nèi)布拉斯加州的實(shí)驗(yàn)中，激光脈沖聚焦在等離子體中。當(dāng)?shù)入x子體中的電子通過其梯度力從光脈沖的路徑中排出時(shí)，在脈沖的尾流中驅(qū)動(dòng)等離子體波，并且允許電子捕獲尾場波，這進(jìn)一步將電子加速到超相對論能量。強(qiáng)光的新應(yīng)用提供了一種控制尾場加速的初始階段并改善新一代緊湊型電子加速器性能的方法，這些加速器有望為以前不切實(shí)際的一系列應(yīng)用鋪平道路。常規(guī)加速器的尺寸。