据 meiguo.com 于 2025 年 9 月 18 日收到的消息 ‣ 劳伦斯利弗莫尔国家实验室科研团队近日宣布开发出一种新技术,能以每秒1000亿帧的速度捕捉等离子体的动态演化。该技术名为SAPPHIRE,将显著提升科学家对高密度等离子体内部行为的观测精度。
等离子体在宇宙中占据普通物质的99%以上,其特性对聚变能源研发、天体物理模拟及半导体制造至关重要。但传统观测手段因事件发生时间极短(纳秒或皮秒级)而难以有效记录。
SAPPHIRE技术基于啁啾激光脉冲原理。激光脉冲通过时间拉伸,使不同波长的光按序穿透等离子体。激光束上半部分穿过等离子体发生折射,下半部分未经过,重组后形成干涉图案,从而实时记录等离子体随时间的变化。
来源:Optica
相比传统多次拍摄方法,SAPPHIRE仅需一次激光射击即可获取完整数据,避免了拼接误差。在氦氮气体射流测试中,该技术成功测量了等离子体电子密度的动态变化。
研究人员表示,SAPPHIRE有望在聚变能源环境,尤其是Z夹等离子体中发挥关键作用。未来,这项技术将推动等离子体物理、材料科学及信息技术领域的突破,助力可持续能源和先进半导体技术的发展。
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