9月10日消息，美國(guó)ZEUS(Zettawatt Equivalent Ultrashort laser pulse System)激光設(shè)施成功發(fā)射了2拍瓦(2千萬(wàn)億瓦)光束，成為美國(guó)當(dāng)前運(yùn)行中的最強(qiáng)激光，其峰值功率幾乎是美國(guó)其他任何激光的兩倍，超越了全球總發(fā)電量的100倍。這一壯舉僅在極短的激光脈沖時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間為25億億分之一秒。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)重新設(shè)計(jì)氣體靶室提升電子加速效率：當(dāng)激光脈沖穿透氦氣室時(shí)，會(huì)剝離原子形成等離子體，電子在“尾波場(chǎng)加速”效應(yīng)下如同沖浪者追趕波浪般獲得超高能量。

ZEUS的核心突破在于其緊湊設(shè)計(jì)——整套系統(tǒng)僅占用體育館大小的空間。激光脈沖經(jīng)四次能量注入后，被壓縮成直徑12英寸、厚度僅8微米(約為打印紙1/10)的極薄光斑，最終聚焦至0.8微米實(shí)現(xiàn)最大強(qiáng)度。

目前團(tuán)隊(duì)正全力攻克3拍瓦升級(jí)挑戰(zhàn)，關(guān)鍵瓶頸在于直徑18厘米的鈦藍(lán)寶石晶體制造——這種全球僅存數(shù)枚的特殊材料耗時(shí)四年半才完成。此前從300太瓦升至1拍瓦時(shí)曾出現(xiàn)光柵碳沉積問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)通過(guò)精確控制清潔周期確保實(shí)驗(yàn)安全。

今年ZEUS將啟動(dòng)其標(biāo)志性實(shí)驗(yàn)：加速電子束與反向傳播的激光脈沖對(duì)撞。在電子視角下，3拍瓦激光將等效于1澤瓦量級(jí)。

目前，ZEUS已進(jìn)行15個(gè)月的用戶實(shí)驗(yàn)，接待了來(lái)自22個(gè)機(jī)構(gòu)的11個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，共有58名實(shí)驗(yàn)者。