bat365(中国)在线平台官方网站|美探索用反物质造伽马射线激光器
本文摘要:传统激光器的操作者光波可从红外线到X射线一网打尽,而伽马射线激光器则依赖比X射线更加较短的光波来运营,这就使其能产生波长仅有为X射线千分之一的光波,从而能对十分微小的空间展开观测,并在医学光学领域大展拳脚。
传统激光器的操作者光波可从红外线到X射线一网打尽,而伽马射线激光器则依赖比X射线更加较短的光波来运营,这就使其能产生波长仅有为X射线千分之一的光波,从而能对十分微小的空间展开观测,并在医学光学领域大展拳脚。不过,长期以来,修建伽马激光器仍然是个难题。现在,美国科学家让一类取名为电子偶素(positronium)的物质反物质混合物作为增益介质,将普通光变为了激光束。
据美国趣味科学网站5月8日报导,在近期一期的《物理评论原子分子物理》杂志上,马里兰大学牵头量子研究所的王逸新(音译)、布兰登安德森以及查尔斯克拉克撰文回应,他们找到,当向电子偶素获取特定能量,它将产生在其他能量下无法生产出有的激光;而且,要生产出有激光束,这种电子偶素必需正处于玻色爱因斯坦凝聚态下。 克拉克说明道,这种怪异的效应与电子偶素的性格有关。每个电子偶素原子实质上是一个普通的电子和一个正电子(电子的反物质)。正电子和电子分别带正负电荷。
当它们遇见时,不会互相反物质并释放出来两个高能光子,这两个光子坐落于伽马射线范围内,偏移移动。 有时,电子和正电子不会环绕对方转动,就像电子环绕着质子转动构成原子一样。然而,正电子比质子重,因此电子偶素并不平稳,在将近十亿分之一秒内,电子和正电子不会互相撞击并再次发生反物质。
为了生产出有伽马射线激光器,科学家们必须使电子偶素的温度非常低,相似绝对零度(零下273摄氏度)。这一加热过程不会让电子偶素转入波色爱因斯坦凝聚态,这种状态下物质内的所有原子,也就是电子正电子对,转入某种程度的量子状态,一举一动整齐划一。 量子状态的一个方面是磁矩。
电子偶素的磁矩数要么为1,要么为0。一束远红外线光脉冲能让电子偶素的磁矩数为0。
磁矩为零的电子偶素不会反物质并产生双方向相干性的伽马射线束激光束。研究人员回应,能做这一点是因为所有电子偶素原子享有某种程度的磁矩数。
如果是磁矩为0和磁矩为1的电子偶素随机人组,那么,光会朝各个方向衍射。 研究人员也计算出来出有,为了让一台伽马射线工作,每立方厘米约必须1018个电子偶素原子,听得一起有点多,但与空气的密度比起还是较少很多,某种程度体积的空气约有2.51019个原子。 在1994年首次明确提出伽马射线激光器这一概念的贝尔实验室的艾伦米尔斯回应,研究人员可以借出数学方法,让生产这种激光器所必须的环境更为准确。
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