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2013年美國(guó)激光科技發(fā)展回顧

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-10     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):118
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網(wǎng)訊:2013年,國(guó)內(nèi)激光行業(yè)發(fā)展良好,各地政府也出臺(tái)相關(guān)政策,大力支持激光行業(yè)做大、做強(qiáng)。溫州、鞍山、天津等地激光產(chǎn)業(yè)園也紛紛成長(zhǎng)起來。激光器的升級(jí)、更新?lián)Q代不斷加快,國(guó)內(nèi)的激光集成系統(tǒng)商的運(yùn)用不斷擴(kuò)寬了應(yīng)用行業(yè),整體發(fā)展良好。相對(duì)于國(guó)內(nèi),國(guó)外在激光技術(shù)各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域同樣取得各項(xiàng)突破性進(jìn)展,以及在激光科研項(xiàng)目及設(shè)備投資也不斷加大,取得了具有里程碑意義的突破。比如在9月底,美國(guó)利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家點(diǎn)火裝置(National Ignition Facility)利用192束高能激光聚焦到氫燃料球上,創(chuàng)造高溫高壓以點(diǎn)燃核聚變反應(yīng)。在試驗(yàn)中,反應(yīng)釋放出的能量超過了氫燃料球吸收的能量,此前,中國(guó)的“東方超環(huán)”托克馬克裝置也曾實(shí)現(xiàn)輸出能量大于輸入能量,但和美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置存在一定差距。以下,OFweek激光網(wǎng)將一一盤點(diǎn)2013年美國(guó)激光科技發(fā)展?fàn)顩r。

  1、由美國(guó)宇航局埃姆斯研究中心負(fù)責(zé)主管的“月球大氣與塵埃環(huán)境探測(cè)器”(LADEE)上搭載了一臺(tái)空間激光通信實(shí)驗(yàn)載荷,名為“月球激光通訊演示”(LLCD)。這臺(tái)設(shè)備日前開始運(yùn)行,向我們展示了在地球之外進(jìn)行激光雙向通訊是可行的,也讓未來進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的星際激光傳輸成為可能。這項(xiàng)技術(shù)未來將可以讓深空探測(cè)器得以直接向地球發(fā)送立體高清視頻影像。

  在近日開展的實(shí)際驗(yàn)證中,LLCD設(shè)備在38.5萬(wàn)公里的距離上,達(dá)到了622兆每秒的下載速度,上載速度也達(dá)到每秒20兆,從而創(chuàng)造了行星際數(shù)據(jù)通訊的速度新紀(jì)錄。

  2、美科學(xué)家根據(jù)納什理論開發(fā)出一種制作3D圖像的新技術(shù),能夠更準(zhǔn)確地還原現(xiàn)實(shí)物體的形狀,圖像生成速度較通用算法提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。美開發(fā)成功一種“數(shù)學(xué)拼圖”加密軟件系統(tǒng),現(xiàn)有計(jì)算能力花費(fèi)數(shù)百年機(jī)時(shí)也無法破譯。這是“軟件混淆”加密技術(shù)首次得到實(shí)際應(yīng)用。美利用超薄半導(dǎo)體砷化銦薄膜進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)首次證明,所有的二維半導(dǎo)體,包括受太陽(yáng)能薄膜和光電器件行業(yè)青睞的Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體,都有一個(gè)通用的吸收光子的量子單位“AQ”。該結(jié)果加深了對(duì)于強(qiáng)量子限制效應(yīng)下的電子—光子相互作用的基本認(rèn)識(shí),也為了解如何使二維半導(dǎo)體拓展出新奇的光子和光電應(yīng)用提供了獨(dú)特視角。

  3、美利用斯坦福直線加速器中心的線性加速器相干光源X射線激光器發(fā)現(xiàn),磁鐵礦樣本中的電子開關(guān)一次僅需萬(wàn)億分之一秒,其速度是目前晶體管的數(shù)千倍。該研究首次揭示了這種材料中電子開關(guān)的“速度極限”,將有助于科學(xué)家研制出更“迷你”的晶體管,制造出速度更快、功能更強(qiáng)的計(jì)算設(shè)備。

  4、在9月底,美國(guó)利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家點(diǎn)火裝置(National Ignition Facility)利用192束高能激光聚焦到氫燃料球上,創(chuàng)造高溫高壓以點(diǎn)燃核聚變反應(yīng)。在試驗(yàn)中,反應(yīng)釋放出的能量超過了氫燃料球吸收的能量,此前,中國(guó)的“東方超環(huán)”托克馬克裝置也曾實(shí)現(xiàn)輸出能量大于輸入能量,但和美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置存在一定差距。

  據(jù)研究小組的報(bào)告稱,在“點(diǎn)火”過程中,工程師們直接將點(diǎn)火裝置的激光對(duì)準(zhǔn)了含有氘和氚原子的燃料球,激光器隨后以接近太陽(yáng)中心的溫度對(duì)原子進(jìn)行加熱。國(guó)家點(diǎn)火裝置慣性約束聚變副主任約翰·愛德華茲表示,他們需要在一個(gè)非?煽氐姆绞较吕眉す馐焖偌訜幔c(diǎn)火要求在十億分之一秒內(nèi)),使目標(biāo)物的最外層發(fā)生爆炸,目標(biāo)物的剩余部分在強(qiáng)烈內(nèi)爆的驅(qū)使下,內(nèi)部燃料瞬間壓縮,形成沖擊波,進(jìn)一步加熱中心區(qū)域的燃料,導(dǎo)致可持續(xù)性燃燒,進(jìn)而產(chǎn)生巨大能量。

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