颜学庆、卢海洋团队提出激光驱动光子对撞机设计方案

光子(能量)在特定条件下可以转化成物质,这对研究物质的起因有重要的意义。相关的理论研究始于上世纪30年代,直到1997年,美国SLAC国家加速器实验室首次在实验上观测到多光子碰撞产生正负电子对的过程。然而,对于两个高能光子的相互作用产生正负电子对的过程,也就是常说的光子对撞机,受制于已有伽马射线源的流强和亮度不够高,迄今为止还未被在实验中观测到。 近年来,随着激光技术的发展,特别是10拍瓦(1拍瓦 = 1×1015瓦)激光器的建成,激光光强得到极大地提高,预测可以达到1×1023 W/cm3以上。当如此高强度的激光与物质相互作用时,大部分激光能量将被物质吸收并转化成伽马射线,若能同时有效控制伽马射线的发散角,伽马射线源将会达到前所未有的流强和亮度。 在“大科学装置前沿研究”重点专项等的支持下,北京大学物理学院颜学庆、卢海洋研究团队针对实验上双光子相互作用产生正负电子对这一世界性科学难题,开展了系统深入的研究。前期工作中,......阅读全文

日本对撞机升级明年完工

在日本的SuperKEKB加速器内,左边的电子圆环和右边的正电子圆环共同占据了一个周长为3公里的隧道空间。图片来源:KEK 5年来,粒子物理学家即将首次迎来两台大型对撞机同时运行的时刻。位于日本筑波的高能加速器研究机构(KEK)官员日前宣布,研究人员在一台名为SuperKEKB的对

大型强子对撞机首次加速原子:达到接近光速

  大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器,一直在进行原子核的加速,这也是人们有时会将这台大型仪器称为“原子粉碎机”的原因。  北京时间8月6日消息,据国外媒体报道,7月25日,欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)研究团队又取得了一项突破,

我国科学家利用超强超短激光成功获得“反物质”

  记者从中国科学院上海光机所获悉,该所强场激光物理国家重点实验室近日利用超强超短激光,成功产生反物质——超快正电子源,这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。相关研究成果已于近日发表在《等离子体物理》杂志上。  每一种粒子都有一个与之相对的“反粒子”。193

物理所在强激光和物质相互作用研究中取得进展

  自旋极化的正电子在高能物理、材料物理和实验室天体物理等领域具有广泛的用途。目前,传统极化正电子源是基于Bethe-Heitler机制通过圆偏振伽马光或纵向极化电子轰击高Z固体靶实现的,但是单发的正电子产额只有飞库量级(10-15库仑),难以满足未来正负电子对撞机所需的纳库(10-9库仑)以及极化

关于三维双光子激光显微镜的技术指标介绍

  三维双光子激光显微镜是一种用于生物学领域的分析仪器,于2019年10月14日启用。  1、双光子共聚焦扫描和检测系统: 两组扫描振镜系统;共振扫描速度:512×512≥32 fps; 512×32≥496 fps;共振线扫描≥16000行/秒;扫描模式:点式扫描模式 ,同视野内不同角度、不同位置

简述三维双光子激光显微镜的主要功能

  三维双光子激光显微镜的功能:三光子显微镜专门为大动物脑皮层双光子成像研究而设计,镜下操作空间大,系统的共振镜扫描模式,可提供32fps@512X512分辨率的高速图像,这种快速高分辨率的成像指标是该领域研究所必需的;大动物包括清醒猴实验中身体和头部需保持直立,视觉皮层不是处于水平而是有很大角度,

一体化芯片同时集成激光器和光子波导

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506379.shtm

一体化芯片同时集成激光器和光子波导

  美国加州大学圣巴巴拉分校与加州理工学院的科学家携手,开发出了首款同时集成激光器和光子波导的芯片,向在硅上实现复杂系统和网络迈出了关键一步。此类光子芯片有助科学家开展更精确的原子钟实验,减少对巨型光学工作台的需求,也可用于量子领域。相关论文已发表于近日出版的《自然》杂志。  集成电路出现后,科学家

双光子显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别激光共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块(包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器)、数字信号处理器、计算机以及

科学家利用激光诱导有序褶皱构筑高性能单光子源

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516991.shtm单色性好、亮度高及稳定性优秀的单光子源是实现光学量子计算和量子通信的重要前提。近日,国家纳米科学中心研究员刘前团队、北京化工大学副教授王聪团队及南洋理工大学教授高炜博团队开展合作,在二

双光子显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别激光共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块(包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器)、数字信号处理器、计算机以及

超连续谱白光激光器在生物光子学领域的应用

白光源被用于照明、解调、激发生物材料和化学物质等领域已经过了长达百年的时间。传统上,人们所使用的灯丝或气体放电灯,如今已被LED灯和其他白光源取代。然而,对于很多应用而言,这些光源的输出功率或带宽仍然是不够的。 单频激光器具有优异的光束质量和高功率特性,但它们本质上是单波长设备。要解决多个波长的问题

双光子显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别激光共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块(包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器)、数字信号处理器、计算机以及

磁悬浮和光驱动转盘激光器研制成功

  中科院上海光机所李建郎课题组成功研制出磁悬浮、光驱动旋转的盘片固体激光器,标志着一种新型激光技术的诞生。相关成果日前作为封面文章发表于《中国光学快报》。同时,磁悬浮、光驱动转盘激光器相关研究已申请国家发明ZL。  固体激光器中的废热累积会严重影响激光器性能。转动激光增益介质盘片,可有效减少其内部

对撞机是这样“撞”出来的

   “对撞机对撞成功后,我们在黑大理石碑上用金字刻下了所有‘参战’单位的名字。”讲起北京正负电子对撞机,已近八旬的柳怀祖仿佛回到了改革开放初期那个争分夺秒的年代。身为对撞机领导小组办公室主任,他曾体会到的,是战士“豁命去战斗的精神状态”。图片来源于网络   北京正负电子对撞机,1984年动工,19

飞秒激光多光子聚合增材制造加工精度调控研究中获进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在优化飞秒激光多光子聚合(MPP)增材制造加工精度调控研究中取得进展。科研人员利用对光刻胶中引发剂浓度的调控实现对聚合产物极限尺寸的有效控制,揭示了多光子聚合光化学反应过程中的扩散行为,相关研究成果发表在《光学材料》上。  基于飞秒激光多光子聚

光子时间晶体放大光线可以增强通信设施和激光器的能力

研究人员已经开发出一种创建光子时间晶体的方法,并表明这些奇异的人造材料能够放大照在它们身上的光线。发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中描述了这些发现,它们可能会带来更高效和更强大的无线通信手段,并大大改善激光器的效率。二维光子时间晶体如何提升光波的图示。资料来源:Xuchen Wang/阿尔托大学时

中国科大成功研制单光子频率上转换量子测风激光雷达

  中国科学技术大学教授窦贤康课题组夏海云与中国科学院院士潘建伟课题组张强经过三年的合作,在国际上首次研制了单光子频率上转换量子测风激光雷达,实现了大气边界层气溶胶和风场的昼夜连续观测,在国际光学期刊《光学学报》(Optics Letters)和《光学快报》(Optics Express)上发表了一

单光子探测

采用时间分辨单光子计数(TCSPC)技术,测量荧光(包括自发荧光、荧光染料、荧光蛋白)分子的寿命,可用于:1测量染料的内在性质,如异构化、质子化、折叠等;2超出荧光分辨率的微环境研究,如分子结合、离子浓度、pH、亲脂性环境、膜电位等;3光谱非常接近的多种染料的分离;染料的光学物理特性研究等等。FCS

光子仪作用

主要是活血通经,通络止痛,祛风止痉,改善局部的血液循环,起到消炎消肿的作用。在临床上应用广泛,可用外伤引起的软组织肿胀及创伤性关节炎,可以用于风湿类风湿性关节炎的病变引起的疼痛,也可以用于颈椎退行性病变,腰椎退行性病变,骨质增生,颈椎不稳,腰椎不稳,椎间盘退行病变及突出引起的疼痛。

光子与辐射

光子,又称“光量子”,是光和其它电磁辐射的量子单位。一般认为光子是没有质量的,有些理论中允许光子拥有非常小的静止质量,这样光子会最终衰变成一种质量更轻的粒子。如果这种衰变是确实可能的,光子就是有寿命的,据最新研究表明其寿命为10的18次方年,甚至比宇宙的寿命都长,真正可以说得上是万世不灭。平常我们所

973计划超强激光驱动的粒子加速应用工作会召开

  2月19日,973计划A类项目“超强激光驱动的粒子加速及其重要应用”在上海召开工作部署会,该项目由上海交通大学作为第一承担单位,张杰教授担任首席科学家。973计划专家顾问组成员陈佳洱、于渌,专家咨询组成员蔡勖、黄珹,以及科技部基础研究司有关同志和项目成员出席了会议。   该项目主要围绕超强激光

科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联

科技日报北京1月17日电 (记者张盖伦)记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊

科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联

  记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊发在《自然物理》期刊上。  太阳耀斑

上海光机所超强激光驱动等离子体结构靶研究取得进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室在超强激光与等离子体结构靶相互作用的研究中取得进展,首次提出等离子体中的粒子角动量振荡效应。这种效应将会在与振荡相关的物理过程(如THz和X光辐射、粒子加热等)中带来重要影响,为激光加速粒子提供了新的研究思路。相关研究成果发表在[N

强激光驱动的爆炸与冲击效应实验技术与研究获进展

   爆炸与冲击研究能量的突然释放和急剧转化过程,以及由此产生的强冲击波、高速流动、变形、损伤和破坏效应。传统的爆炸试验主要在爆炸洞、野外的爆炸试验场等进行,而冲击试验中弹体的速度主要源于压缩气体或者火药驱动。强激光驱动的爆炸与冲击效应(Laser-Driven Explosion & S

我国科学家成功利用超强超短激光获得“反物质”

  记者从中国科学院上海光学精密机械研究所获悉,该所强场激光物理国家重点实验室近日在国内首次成功利用超强超短激光产生一种反物质——超快正电子源,这一发现未来将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断技术研发等领域得到重大应用。相关研究成果已于近日发表在国际学术期刊《等离子体物理》上。  “

《自然—光子学》:单光子波长转换首次实现

  美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。研究论文发表在《自然—光

同步辐射X射线装置实现小型化

  据物理学家组织网11月25日(北京时间)报道,通过使用一个小巧但功能强大的激光器,美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置,有望改变人们对这类装置的印象,拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然·光子学》杂志上。   同

基于光子晶体纳米激光器的生物感应器可简化DNA探测过程

  科学家研究出新型,简单,低成本仪器,通过获知表面电荷密度或者溶液PH值的变化即可探测出DNA以及其他生物分子。  2015年1月13日华盛顿—一种简单易行的探测DNA分子以及癌症和其他如阿尔茨海默氏症标记蛋白的方法很快将要问世--这要归功于日本横滨国立大学(Yokohama National U