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標題: 馴服宇宙最強大γ射線雷射技術離成真更進一步 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2019-12-13 12:58 AM 標題: 馴服宇宙最強大γ射線雷射技術離成真更進一步

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　　我們似乎更接近新一代強大雷射技術的問世目標了。加州大學河濱分校團隊最新理論計算表明﹐產生伽瑪射線的大前提「正子電子偶」可以在液態氦中維持穩定狀態﹐進而簡化製造伽瑪射線雷射儀器的步驟﹐這種強大設備能用於太空探測器推進﹑先進醫學成像和癌症治療等領域。
　　伽瑪射線是原子衰變裂解時產生的射線之一﹐是宇宙最高能的輻射﹐穿透力極強﹐利用這些高能光子可以開發下一代新興技術﹐比如太空船推進系統﹑醫學成像等。
　　而人為產生伽瑪射線需要操縱正子電子偶(positronium)一種由電子和正電子組成的短壽「原子」(物質和反物質組成的亞穩定束縛態)。為了產生伽瑪射線束﹐正子電子偶需處於玻色-愛因斯坦凝態(Bose–Einstein condensate﹐BEC)﹐全部原子都聚集到能量最低的量子態﹐彼此相互作用而產生伽瑪射線光子。
　　然而玻色-愛因斯坦凝態這種物質狀態﹐需要利用雷射冷卻技術將物質降溫至接近絕對零度才會出現﹐可以說未來幾年內相關技術都還不太穩定﹔就算技術成形﹐設備也會占據相當龐大的空間。
　　不過加州大學河濱分校天文物理學家Allen Mills團隊的最新計算表明﹐充滿百萬個正子電子偶的空心氣泡可以在液態氦中維持穩定﹐其密度為空氣6倍﹐且以玻色-愛因斯坦凝態狀態存在﹐可能因此簡化新一代伽瑪射線雷射(Gamma-ray laser)設備。
　　氦是宇宙中含量第二高的元素﹐一般情況下為無色﹑無臭﹑無味的惰性單原子氣體﹐但在極低溫度下會轉變為液態形式﹐且會排斥正子電子偶而在內部形成氣泡﹐這些氣泡可作為玻色-愛因斯坦凝態的來源。
　　該團隊近期實驗觀察到正電子穿過石墨烯片的隧穿效應﹐這對包括氦在內的所有普通物質來說﹐原本是不可能的現象﹔在液態氦的微小氣泡內﹐保持穩定的正子電子偶是產生γ射線雷射的前提條件﹐如今理論已出現﹐接下來就要開始驗證了。

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