NASEM報告結(jié)論
美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院（NASEM）最新發(fā)布的一份報告指出，美國在超強超快激光源方面的研究已經(jīng)被歐洲“遠遠甩在身后”。NASEM報告由斯坦福大學(xué)激光物理教授、斯坦福PULSE研究所所長Phil Bucksbaum主持的委員會提出，該報告建議美國能源部（DOE）制定一項計劃，為美國超強激光光源的研究建設(shè)“至少一座”大規(guī)模開放性實驗設(shè)施。
報告指出：“目前，全世界80％～90％的超強激光系統(tǒng)均建設(shè)在美國境外，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境外。歐洲和亞洲的研究基金會一直在大力投資新的科研合作及研究設(shè)施，這些都有望推動激光技術(shù)的發(fā)展及其在機械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生和國防安全領(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，這座最先進的超強激光設(shè)施才成為現(xiàn)實。雖然美國擁有一些先進的超強激光器，尤其是勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的192束光路國家點火裝置（NIF），但是報告中提供的全球拍瓦級激光裝置地圖顯示，歐洲已經(jīng)擁有30座類似的超強激光設(shè)施。
NASEM委員會在報告中寫道：“顯然，目前的超強激光研究主要集中在歐洲，主要原因是歐盟項目在過去幾十年里一直支持超強激光研究并促成了相應(yīng)的戰(zhàn)略布局，而且歐盟項目資助的各研究機構(gòu)和國家之間的自我組織良好，這使得美國明顯落后于歐洲。”
歐洲多樣化技術(shù)開發(fā)
報告中的調(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寶石激光技術(shù)，而美國仍使用老式的玻璃激光系統(tǒng)。根據(jù)英國中央激光設(shè)備中心主任John Collier提供的更多細節(jié)，報告的作者補充道：“歐洲多樣化的技術(shù)開發(fā)突顯了拍瓦級激光器的發(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一步開發(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，已于今年早些時候交付匈牙利工廠投入生產(chǎn)。照片來源：Ekspla公司。
報告還指出，歐洲對超強激光器進行了更廣泛的商業(yè)投資，與美國“十分蕭條”的情況形成強烈的對比。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)被美國的大型激光公司收購。
除了建議DOE在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府機構(gòu)之間建立廣泛的聯(lián)系以幫助制定超強激光裝置的國家戰(zhàn)略之外，報告還敦促政府協(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。
報告同時指出：“DOE應(yīng)該帶頭制定一項全面的針對超強激光的跨機構(gòu)國家戰(zhàn)略，包括：開發(fā)和運行大規(guī)模實驗室項目，大學(xué)主辦的中等規(guī)模實驗室項目，以及在大學(xué)、美國工業(yè)領(lǐng)域和國家實驗室之間進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓的技術(shù)開發(fā)計劃等。”“科研機構(gòu)應(yīng)為美國科學(xué)家和工程師創(chuàng)建項目，包括中等規(guī)模的科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、美國境內(nèi)的超強激光科學(xué)項目運作、關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)，并參與類似歐洲ELI等國際設(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，美國將比歐洲ELI擁有一個優(yōu)勢，即把新的超強激光器能夠建在已運行的粒子加速器附近。
NASEM報告評價簡報
在對NASEM的報告進行評價時，國際光學(xué)工程學(xué)會（SPIE）CEO Eugene Arthurs表示，報告中的結(jié)論正回應(yīng)了對最近20年美國激光器發(fā)展相對缺乏支持的擔(dān)憂。
NASEM委員會成員、KMLabs創(chuàng)始人兼CEOHenry Kapteyn指出，激光器的發(fā)明是美國創(chuàng)新的成果，如果報告中所設(shè)想的周密計劃能夠完整地執(zhí)行，將可能幫助“美國重新奪回競爭力，開創(chuàng)美國的創(chuàng)新領(lǐng)域”。
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