高重頻先進千兆兆瓦雷射系統

科學家研製的世界上最強大的雷射器，有助於研究人員洞悉宇宙是如何形成的。它叫做“高重頻先進千兆兆瓦雷射系統(HAPLS)”，能夠在百萬億分之一秒內釋放超強雷射束，釋放出的光比地球上所有發電站發出的光還要強大10萬倍。 因類似科幻電影《星球大戰》中黑武士達斯·維達(Darth Vader)的雷射焊接基地而被暱稱為“死星雷射器”。

簡介

超級雷射基礎結構(ELI)光束線計畫是歐聯盟投資實驗室聯合全球各地專家設計的，其中包括美國勞倫斯利-弗莫爾實驗室。

預計“死星雷射器”將於2017年啟動，每平方厘米超短雷射束強度為1023瓦特，超級雷射基礎結構國際聯盟協會(AIBSL)主管沃爾夫岡-桑德恩(Wolfgang Sandner)教授說：“ELI將成為首個國際雷射研究設施，非常類似於雷射研究領域的歐洲粒子物理研究所(CERN)，擁有世界上最先進的雷射系統，將為全球各地用戶提供全新的研究機遇。”

該雷射系統結合了歐洲和全球各地的頂尖技術，它依賴於一個叫做“雙啁啾脈衝放大”的技術方案，確保輸出脈衝能夠消除噪音，具有較高信號強度。“

HAPLS較高的重複率使得新的科研發現變為可能，” HAPLS項目經理、勞倫斯列弗莫國家實驗室的物理學家康斯坦丁·海夫納（Constantin Haefner）這樣說道。“一直以來，科學家們都在利用強大單發雷射進行實驗，他們從未有機會以每秒十次的機會重複實驗。”

雖然科學家們長期進行強大功率單發雷射器實驗，但他們從未實現每秒重複10次雷射實驗。HAPLS將釋放超短高能量雷射脈衝，產生電磁輻射(高亮度X射線)和加速帶電粒子(電子、質子或者離子)次級源。

結構

HAPLS包含兩個勞倫斯利-弗莫爾實驗室設計的雷射系統，需要長4.6米，寬17米的空間，附加4平方米用於放置終極雷射脈衝壓縮機。

第一個雷射系統是二極體泵固態雷射器，可激勵和抽吸第二個雷射系統——啁啾脈衝放大短脈衝雷射器。

套用

HAPLS將傳遞超短波、高能量的雷射脈衝以產生第二級的電磁輻射源（例如極其明亮的X射線）並加速帶電粒子（電子、質子或者離子）。這項雷射技術可確保諸多領域的套用，例如：物理學、醫學、生物學和材料科學。