元素百科介绍超高亮度伽玛射线源研究的突破性进展。今天，记者从中国科学院上海光学研究所获悉，国家重点激光物理实验室徐志展院士、李儒新领导的研究团队在超短激光驱动的超高亮度伽玛射线源研究方面取得了突破。相关研究结果发表在《科学报告》中。
高能伽玛射线源的应用价值很大
据悉，研究人员利用超短激光驱动的级联尾波场，加速高性能高能电子束与激光对撞，产生超高亮度准单色MEV量级伽玛射线源，其峰值亮度比传统伽玛射线源同能区高10万倍。
高能伽玛射线源在核物理、核光子学、无损检测等领域具有极其重要的应用价值，但基于传统加速器的伽玛射线源设备体积大，成本昂贵，限制了其开发和应用。超短激光驱动等离子体尾波场电子加速是一种全新的电子加速机制。与传统电子加速器相比，其加速梯度提高了3个以上，可以大大降低系统的规模和成本，实现康普顿伽玛射线源装置的小型化。
开发康普顿伽玛射线源
国际上，上海光机研究团队首次成功实现了双尾波场准单能高能电子加速新方案，并取得了GEV级准单能电子束等重要研究成果。在康普顿伽玛射线源的开发过程中，通过优化级联尾波场电子加速中的电子注入位相，利用自己开发的高重复频率200TW超短激光装置，获得200~500峰值能量 MEV范围，能散~1%，电量~50pc，发散角<0.4 mrad，脉宽~10fs高性能准单能电子束。同时，利用等离子体镜反射驱动激光与电子束实现自同步精确对撞，产生0.2-2峰值能量 准单色伽玛射线源，MEV范围可调。
徐志展表示，这种小型超高亮度准单色MEV量级伽玛射线源将广泛应用于核物理和核光子学、材料科学、无损检测和医学诊断。
