新的研究计划使激光聚焦于高能密度物理学

新的研究计划使激光聚焦于高能密度物理学

当压强超过地球大气压力的一百万倍甚至十亿倍时,原子的行为会有很大的不同。了解原子在这种高压条件下的反应是如何导致新材料的产生,并使科学家们对恒星和行星的组成以及宇宙本身有了有价值的见解。

这些就是罗切斯特大学把注意力转移到高能量密度物理学的相对新领域的原因之一。另一个原因是,该大学准备为该领域作出重大贡献。SMT贴片加工

“我们的人民和我们的资源,把我们放在一个独特的位置,以获得高能量密度物理领域重要的见解,说:”校长,研究罗布克拉克高级副总裁。

例如,罗切斯特的激光能量实验室就是欧米茄激光器的所在地。欧米茄高10米,长100米,是世界上最大的大学激光。

罗切斯特还聘请吉尔伯特“瑞普”柯林斯领导一个新的多学科研究倡议,高能量密度物理。Collins曾为高能量密度物理劳伦斯Livermore国家实验室中心主任,现在是教授在 &nbsp机械工程系;和 物理与天文系 以及在大学的激光能量实验室的资深科学家。Collins说,这项倡议“将使化学、工程、物理和天文学之间的协作变得更容易”,从而导致在这一领域取得更快的进展。

Collins研究了原子在极压条件下的键合。通常,原子的最外层电子与其他原子的电子发生反应。但是当对原子的压力大大增加时,内部电子就会介入,这就是乐趣开始的时候。

他说:“在极端的压力下,我们熟悉的元素的化学性质不再适用。”。“我们需要新的周期表来满足不同的压力条件。”

金刚石是一种在高压下形成的著名材料。将碳放入地球100英里深处,那里的压强是地球表面上的50000倍,温度在2000华氏度以上,原子在我们称为钻石的结构中高度组织。

然而,在高能量密度物理学中,这种水平的压力处于规模的低端。在更极端的压力,如二百万个大气压,钠转化为绝缘体;在1000万个大气压,它认为,氢可以变成超导超流;当压力超过2亿个大气压,它可能使铝透明。

欧米茄激光器使研究人员能够获得这样的压力。

Collins说:“许多人认为激光是高温的来源。“激光也可以作为一个高度集中的压力源,和欧米茄激光可以让我们的学习材料在压力下数百万到数十亿的气氛。“了解原子的行为在极端的压力将使研究者有目的地操纵物质形成一些新的,充满异国情调的材料,”他补充道。

Robert McCrory,激光能量实验室的副总裁兼董事Collins说,享有国际声誉,是非常适合领导的努力在大学。”他指出,设施如激光实验室,在劳伦斯利弗莫尔国家点火设施,Collins在那里工作过,以及Z机器在Sandia国家实验室,”开启了新的高能量密度物理领域中的前沿”,获得美国的领导。

但高能量密度物理学比创造新材料还要多。Michael Campbell是激光能量学实验室的副主任,他称该领域为“持久的科学”。

“总有新的领域要探索,包括宇宙本身的本质,”他说。行星中心的压力超过了数百万的大气和数以亿计的恒星。高能密度物理学可以帮助我们了解行星和恒星是由什么组成的,不管它们是否像地球一样,它们有磁场,以及太阳和其他恒星中的辐射和能量流。

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