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20年專注等離子清洗機研發(fā)生產(chǎn)廠家
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2.激光是什么,與普通的光有什么區(qū)別?激光這個概念早期是愛因斯坦提出的。1960年,人們制出了第壹臺激光器。激光的特點是具有方向性、單色性,并且頻率相對單一。經(jīng)過一代代科學(xué)家和技術(shù)人員的努力,激光器不斷更新?lián)Q代,無論是激光強度還是其他性能都有很大的提(升)?,F(xiàn)在,激光的強度已經(jīng)達(dá)到很高水平,很多實驗室,都能實現(xiàn)10的23次方瓦每平方厘米的光強。去年的諾貝爾獎就頒給了啁啾脈沖放大技術(shù)的提出者M(jìn)ourou和他的學(xué)生。
3.什么是自由電子激光?自由電子激光,是由不斷變速的電子產(chǎn)生的激光。首先,人們要制造出一束速度很高,方向性很好,不發(fā)散的電子,電子的能譜也比較唯(一),也就是說,電子束中每個電子的速度比較接近。沒有人為干預(yù)的情況下,電子束會徑直地往前傳播。如果人為地加上電磁場,在電磁場作用下,電子束中的電子就會搖擺起來。比如,在電子束經(jīng)過的路徑上加一個磁鐵,電子束就能夠在磁鐵產(chǎn)生的磁場作用下,上下?lián)u擺和左右搖擺。電子搖擺的時候,因為其軌跡改變了,按照傳統(tǒng)的經(jīng)典電磁學(xué)的概念,電子就具有了加速度,有加速度后,電子就會產(chǎn)生輻射,這個輻射滿足一定條件時就會相干,形成自由電子激光。
4.什么是脈沖激光?脈沖激光是相對于連續(xù)激光而言的。脈沖激光每次只是發(fā)射出一個光脈沖,這個光脈沖在空間和時間上都是局域化的。脈沖激光在時間上持續(xù)得比較短,可能是幾皮秒(一萬億分之一秒)、幾納秒(十億分之一秒),甚致幾飛秒(一千萬億分之一秒)。而連續(xù)輻射的激光,它不是局域化的。連續(xù)激光就好比是一束光線,一個光脈沖,就可以理解成“一團(tuán)光”。
5.為什么要研究脈沖激光?實際上,做脈沖激光的研究是一個取舍,連續(xù)激光很難達(dá)到很高的強度,所以大家就選擇研究脈沖激光。如果把脈沖的時間壓縮得很短,短到飛秒,甚致有可能到阿秒(一百億億分之一秒),那么激光的功率就會提高,相比連續(xù)激光更容易實現(xiàn)較高的強度。所以我們經(jīng)常說的光強,它是一個功率的概念,提高了功率,才能使光強增大。因此,跟強激光有關(guān)的研究領(lǐng)域中出現(xiàn)了一個新的名詞,叫“高能量密度”。所謂“高能量密度”就是把脈沖光聚焦在空間中比較小的一個范圍內(nèi),在持續(xù)時間上也不斷縮短。因此,激光的全部能量就集中在了很小的空間與時間范圍內(nèi),能在一瞬間達(dá)到很高的強度。當(dāng)然,如果有朝一日,人們的技術(shù)水平提高了,連續(xù)激光也能實現(xiàn)很高強度時,脈沖激光可能會失去研究價值和應(yīng)用價值。
6.人們?yōu)槭裁匆芯考す馀c等離子的相互作用?目前,大家研究激光與等離子體相互作用的主要驅(qū)動力是激光對等離子體的慣性約束核聚變。我們的化石能源總有壹天要枯竭,或者說會出現(xiàn)短缺,研究新的能源技術(shù)迫在眉睫。慣性約束核聚變的原理是用激光把等離子體約束到高溫、高壓、高密度的狹小空間內(nèi),使得等離子體中的原子核相互碰撞、聚合,發(fā)生核聚變,釋放大量的能量。聚變沒有核輻射,相對來講,是很清潔的能源,太陽之所以能發(fā)光發(fā)熱正是因為其內(nèi)部不斷發(fā)生著核聚變。聚變的原料是氫的同位素,可以在海水當(dāng)中提取,可以說是取之不盡用之不竭。所以,對于激光與等離子體相互作用的領(lǐng)域,對于科研人員來說,很大的研究動力就是激光的慣性約束核聚變。
7.激光為什么可以約束等離子體?激光約束等離子體的概念很早是由我們國(家),還有蘇聯(lián)的科學(xué)家,相對獨立提出的。plasma-ball它很類似于氣缸的點火,經(jīng)過激光的打靶、燒蝕、壓縮,然后點火,進(jìn)而使核聚變發(fā)生,其中,主要利用了激光高光照強度、高能量密度的特性。利用這個原理,人們能夠?qū)ΨQ地壓縮等離子體,使核聚變在很小的空間內(nèi)發(fā)生。當(dāng)然,這種方法在技術(shù)上相對難以實現(xiàn),所以現(xiàn)在很多的研究者提出了其他的壓縮方案,比如間接驅(qū)動,快點火等等。
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