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?美國(guó)超強(qiáng)超快激光器“明顯落后”于歐洲?

星之球科技 來(lái)源:中國(guó)激光2017-12-19 我要評(píng)論(0 )   

NASEM報(bào)告結(jié)論美國(guó)國(guó)家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院(NASEM)最新發(fā)布的一份報(bào)告指出,美國(guó)在超強(qiáng)超快激光源方面的研究已經(jīng)被歐洲遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在

 NASEM報(bào)告結(jié)論
美國(guó)國(guó)家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院(NASEM)最新發(fā)布的一份報(bào)告指出,美國(guó)在超強(qiáng)超快激光源方面的研究已經(jīng)被歐洲“遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后”。NASEM報(bào)告由斯坦福大學(xué)激光物理教授、斯坦福PULSE研究所所長(zhǎng)Phil Bucksbaum主持的委員會(huì)提出,該報(bào)告建議美國(guó)能源部(DOE)制定一項(xiàng)計(jì)劃,為美國(guó)超強(qiáng)激光光源的研究建設(shè)“至少一座”大規(guī)模開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
 
報(bào)告指出:“目前,全世界80%~90%的超強(qiáng)激光系統(tǒng)均建設(shè)在美國(guó)境外,而且目前正在建設(shè)或已經(jīng)建成的所有最高功率的研究性激光器都位于美國(guó)境外。歐洲和亞洲的研究基金會(huì)一直在大力投資新的科研合作及研究設(shè)施,這些都有望推動(dòng)激光技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生和國(guó)防安全領(lǐng)域的應(yīng)用。”
 
近期最明顯的科研投資案例便是歐洲極光基礎(chǔ)設(shè)施(ELI),得益于歐洲區(qū)域發(fā)展基金提供的近10億歐元的資助,這座最先進(jìn)的超強(qiáng)激光設(shè)施才成為現(xiàn)實(shí)。雖然美國(guó)擁有一些先進(jìn)的超強(qiáng)激光器,尤其是勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的192束光路國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF),但是報(bào)告中提供的全球拍瓦級(jí)激光裝置地圖顯示,歐洲已經(jīng)擁有30座類似的超強(qiáng)激光設(shè)施。
 
 
NASEM委員會(huì)在報(bào)告中寫(xiě)道:“顯然,目前的超強(qiáng)激光研究主要集中在歐洲,主要原因是歐盟項(xiàng)目在過(guò)去幾十年里一直支持超強(qiáng)激光研究并促成了相應(yīng)的戰(zhàn)略布局,而且歐盟項(xiàng)目資助的各研究機(jī)構(gòu)和國(guó)家之間的自我組織良好,這使得美國(guó)明顯落后于歐洲。”
 
歐洲多樣化技術(shù)開(kāi)發(fā)
報(bào)告中的調(diào)查數(shù)據(jù)還表明,歐洲在主放大器方面已經(jīng)普遍在研究新型鈦藍(lán)寶石激光技術(shù),而美國(guó)仍使用老式的玻璃激光系統(tǒng)。根據(jù)英國(guó)中央激光設(shè)備中心主任John Collier提供的更多細(xì)節(jié),報(bào)告的作者補(bǔ)充道:“歐洲多樣化的技術(shù)開(kāi)發(fā)突顯了拍瓦級(jí)激光器的發(fā)展已經(jīng)得到了很多的支持,并且不斷有資金投入幫助進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用這些新技術(shù)。”
 
立陶宛激光器制造商Ekspla公司為歐洲ELI裝置研制的單周期“SYLOS”激光器,已于今年早些時(shí)候交付匈牙利工廠投入生產(chǎn)。照片來(lái)源:Ekspla公司。
 
報(bào)告還指出,歐洲對(duì)超強(qiáng)激光器進(jìn)行了更廣泛的商業(yè)投資,與美國(guó)“十分蕭條”的情況形成強(qiáng)烈的對(duì)比。這一投資浪潮引起歐洲激光公司數(shù)量激增,如One-five、Femtolasers、Lumera Laser、Amplitude Systèmes和Laser Quantum等公司,同時(shí)具有諷刺意味的是,許多新興的創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)被美國(guó)的大型激光公司收購(gòu)。
 
除了建議DOE在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府機(jī)構(gòu)之間建立廣泛的聯(lián)系以幫助制定超強(qiáng)激光裝置的國(guó)家戰(zhàn)略之外,報(bào)告還敦促政府協(xié)調(diào)確定激光設(shè)施的重要性能參數(shù),以更好地符合研究需要。
 
報(bào)告同時(shí)指出:“DOE應(yīng)該帶頭制定一項(xiàng)全面的針對(duì)超強(qiáng)激光的跨機(jī)構(gòu)國(guó)家戰(zhàn)略,包括:開(kāi)發(fā)和運(yùn)行大規(guī)模實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目,大學(xué)主辦的中等規(guī)模實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目,以及在大學(xué)、美國(guó)工業(yè)領(lǐng)域和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之間進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓的技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃等。”“科研機(jī)構(gòu)應(yīng)為美國(guó)科學(xué)家和工程師創(chuàng)建項(xiàng)目,包括中等規(guī)模的科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、美國(guó)境內(nèi)的超強(qiáng)激光科學(xué)項(xiàng)目運(yùn)作、關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā),并參與類似歐洲ELI等國(guó)際設(shè)施的研究。”
 
另外值得一提的是,在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的條件下,美國(guó)將比歐洲ELI擁有一個(gè)優(yōu)勢(shì),即把新的超強(qiáng)激光器能夠建在已運(yùn)行的粒子加速器附近。
 
NASEM報(bào)告評(píng)價(jià)簡(jiǎn)報(bào)
 在對(duì)NASEM的報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)(SPIE)CEO Eugene Arthurs表示,報(bào)告中的結(jié)論正回應(yīng)了對(duì)最近20年美國(guó)激光器發(fā)展相對(duì)缺乏支持的擔(dān)憂。
 
 NASEM委員會(huì)成員、KMLabs創(chuàng)始人兼CEOHenry Kapteyn指出,激光器的發(fā)明是美國(guó)創(chuàng)新的成果,如果報(bào)告中所設(shè)想的周密計(jì)劃能夠完整地執(zhí)行,將可能幫助“美國(guó)重新奪回競(jìng)爭(zhēng)力,開(kāi)創(chuàng)美國(guó)的創(chuàng)新領(lǐng)域”。

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