閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
深度解讀

中科院上海光機所激光質(zhì)子刀研究獲重要突破

來源:科學(xué)網(wǎng)2017-10-21 我要評論(0 )   

科學(xué)網(wǎng)10月20日上海訊(記者黃辛)今天,記者從中科院上海光機所獲悉,該所強場激光物理國家重點實驗室在徐至展院士、李儒新研究

 科學(xué)網(wǎng)10月20日上海訊(記者黃辛)今天,記者從中科院上海光機所獲悉,該所強場激光物理國家重點實驗室在徐至展院士、李儒新研究員的領(lǐng)導(dǎo)下,在激光質(zhì)子刀研究中取得重要進(jìn)展。研究人員利用圓偏振拍瓦級超強超短激光脈沖轟擊納米厚度薄膜靶,獲得了大流強、準(zhǔn)單能的高品質(zhì)質(zhì)子束,質(zhì)子能譜峰能量達(dá)到9 MeV,峰值流強高達(dá)3×1012protons/MeV/sr。這一結(jié)果代表著激光驅(qū)動的質(zhì)子刀方案向前邁出了關(guān)鍵一步。10月17日,相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表于《物理評論快報》。

高能質(zhì)子束在物質(zhì)中傳輸時具體獨特的布拉格峰,即質(zhì)子在傳輸路徑上損失能量很少,能量主要沉積在末端。因此采用高能質(zhì)子束治療體內(nèi)癌癥時,在殺死癌細(xì)胞的同時,能很好地保護(hù)健康細(xì)胞,這種治療手段被稱為質(zhì)子刀?;趥鹘y(tǒng)加速器的質(zhì)子刀腫瘤治療在國內(nèi)外都已取得很大進(jìn)展。臨床效果非常好,但缺點是治療費用十分昂貴,難以普及。

超強超短激光驅(qū)動的以等離子體為工作介質(zhì)的高能質(zhì)子加速器,由于其加速梯度(單位長度內(nèi)粒子獲得的能量)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)加速器,大大縮小加速器規(guī)模,從而有望減少治療費用,服務(wù)于大眾,成為新一代質(zhì)子刀,即激光質(zhì)子刀。用于腫瘤治療的質(zhì)子刀,需要滿足能量高、準(zhǔn)單能、流強大等條件。激光質(zhì)子刀研究雖已有近二十年時間,并取得了很多理論和實驗進(jìn)展,但同時滿足這些條件還有很大困難,其實際應(yīng)用受到制約。

在這項研究中,研究人員分析表明,基于無碰撞激波的加速機制是產(chǎn)生這種高品質(zhì)高能質(zhì)子束的原因,該機制預(yù)言質(zhì)子能量可在現(xiàn)有的激光條件下定標(biāo)到百兆電子伏特,滿足質(zhì)子刀腫瘤治療的要求。此前該團(tuán)隊已經(jīng)利用線偏振激光在國際上率先獲得了基于超強超短激光的無碰撞沖擊波加速的實驗結(jié)果。

超強超短激光驅(qū)動產(chǎn)生的超短脈沖、高品質(zhì)高能質(zhì)子束還可應(yīng)用于質(zhì)子照相與材料檢測、激光核聚變快點火、實驗室天體物理、激光核物理和核醫(yī)學(xué)等方面的研究。

據(jù)悉,這項研究得到了中科院先導(dǎo)B類專項、國家重點研發(fā)計劃及國家自然科學(xué)基金等項目的支持。

轉(zhuǎn)載請注明出處。

激光質(zhì)子刀上海光機所
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀