我國(guó)科學(xué)家利用超強(qiáng)超短激光，成功地獲得反物質(zhì)——超快正電子源。

據(jù)了解，近日中國(guó)科學(xué)家利用超強(qiáng)超短激光成功獲得反物質(zhì)——超快正電子源。此重大發(fā)現(xiàn)成果由中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所的強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生，此發(fā)現(xiàn)成果對(duì)現(xiàn)代物理有重大意義，特別是對(duì)激光驅(qū)動(dòng)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、材料的無(wú)損探測(cè)、癌癥診斷等領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。著名雜志《等離子體物理》上已經(jīng)有相關(guān)研究成果的文章發(fā)表。

科學(xué)家研究表明：每一種粒子都有一個(gè)與之相對(duì)的“反粒子”。其中有一位美國(guó)的物理學(xué)家在此方面取得重大研究成就，他就是卡爾·安德森。在 1932 年，他通過實(shí)驗(yàn)研究出正電子的存在。在 1936 年，他獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)，而此獎(jiǎng)的獲得正是因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)了正電子。每一種新發(fā)現(xiàn)都將對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，反物質(zhì)也不例外，它尤其在高能物理和宇宙演化等方面應(yīng)用廣泛，目前，在癌癥診斷方面已經(jīng)把正電子斷層掃描成像技術(shù)加以應(yīng)用。

反物質(zhì)的獲得是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，要經(jīng)過一系列優(yōu)化：首先將飛秒拍瓦激光裝置與高壓氣體靶進(jìn)行相互作用，產(chǎn)生大量高能電子；高能電子再和高原子序數(shù)材料靶（如銅、金）相互作用，產(chǎn)生高強(qiáng)度伽馬射線；伽馬射線再和高原子序數(shù)原子核作用產(chǎn)生正負(fù)電子對(duì)。對(duì)此，很多科學(xué)家們都在致力于“利用激光產(chǎn)生反物質(zhì)”的探索研究。上海光機(jī)所傾注了長(zhǎng)達(dá)15年的心血在此方向上，最終獲得反物質(zhì)——超快正電子源。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員沈百飛透露，獲得反物質(zhì)最關(guān)鍵的角色是“正電子譜儀”。它經(jīng)過特殊的設(shè)計(jì)之后能成功解決伽馬射線帶來(lái)的噪聲問題，并且利用正負(fù)電子在磁場(chǎng)中的不同偏轉(zhuǎn)特性，最終才能成功獲得正電子。

有關(guān)研究表示，超快正電子源將對(duì)激光驅(qū)動(dòng)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)等產(chǎn)生重要影響。在不久的將來(lái)反物質(zhì)將在材料無(wú)損探測(cè)、高能物理、癌癥診斷領(lǐng)域有良好的發(fā)展空間，因其具有飛秒量級(jí)的脈寬，使探測(cè)的時(shí)間分辨有顯著的提高，從而達(dá)到研究物質(zhì)性質(zhì)超快演化的目的。

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