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標題: 美国探索用反物质造伽马射线激光器 [打印本頁]

作者: admin 時間: 2019-9-24 18:32
標題: 美国探索用反物质造伽马射线激光器
传统激光器的操作光波可从红外线到X射线一扫而光，而伽马射线激光器则寄托比X射线更短的光波来运行，这就使其能发生波长仅为X射线千分之一的光波，从而能对很是细小的空间举行探测，并在医学成像范畴大展拳脚。不外，持久以来，制作伽马激光器一向是个困难。如今，美国科学家让一类名为电子偶素（positronium）的物资反物资夹杂物作为增益介质，将平凡光酿成了激光束。

在最新一期的《物理评论原子份子物理》杂志上，马里兰大学结合量子钻研所的王逸新（音译）、布兰登少女線,安德森和查尔斯克拉克撰文暗示，他们发明，当向电子偶素供给特定能量，它将发生在其他能量下没法制造出的激光；并且，要制造出激光束，这类电子偶素必需处于玻色爱因斯坦凝结态下。

克拉克诠释道，这类奇异的效应与电子偶素的性情有关。每一个电子偶素原土城當舖, 子其实是一个平凡的电子和一个正电子（电子的反物资）。正电子和电子别离带正负电荷。当它们相遇时，会互相泯没并开释出两个高能光子，这两个光子位于伽马射线范畴内，反向挪动。

有时，电子和正电子会布沙發,环抱对方扭转，就像电子环抱着质子扭转构成原子同样。但是，正电子比质子轻，是以电子偶素其实不不乱，在不到十亿分之一秒内，电子和正电子会互相碰撞并产生泯没。

为了制造出伽马射线激光器，科学家们必要使电子偶素的温度很是低，靠近绝对零度（零下273摄氏度）。这一冷却进程会让电子偶素进入波色爱因斯坦凝结态，这类状况下物资内的所有原子，也就是电子正电子对，进入一样的量子状况，一举一动整洁齐截。

量子状况的一个方面是自旋。电子偶素的自旋数要末为1，要末为0。一束远红外线光脉冲能让电子偶素的自旋数为0。自旋为零的电子偶素会泯没并发生双标的目的相关的伽马射线束激光束。钻研职员暗示，能做到这一点是由于所有电子偶素原子具有一样的自旋数。若是是自旋为0和自旋为1的电子偶素随机组合，那末，光会朝各个标的目的散射。

钻研职员也计较出，为了让一台伽马射线事情，每立方厘米约莫必要1018个电子偶素原子，听起来有点多，但与氛围的密度比拟仍是少不少，一样体积的氛围约莫有2.51019个原子。

在1994年初次提出伽马射线激光器这一观点的贝尔实行室的艾伦米尔斯暗示，钻研职员可以借用数学法子，让制造这类激光器所必要的情况加倍切确。

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