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最亮激光

2017-10-13朱崇恺

知识就是力量 2017年9期
关键词:入射光X光光子

朱崇恺

世界上最亮的激光,瞬时强度可以达到太阳表面亮度的10亿倍。研究表明,它亮到可以拍摄X光片。研究人员表示,这样获得的X光片对人体造成的伤害,会比目前常用的CT拍片小很多,并能提供更高解析度的成像。

这项发表在《自然》杂志在线版的研究,来自于美国内布拉斯加大学林肯分校的物理学家唐纳德·乌斯塔的团队。研究发现,当光照射到物体表面时,超高强度激光光子的反射情况和普通光完全不同。通常,单个光子会和单个电子撞击并发生散射,但是对超高强度的激光来说,物體表面的单个电子会同时和很多光子发生碰撞。结果是,电子会反射出一个光子,其能量是好几个入射光子之和,这样形成的光子能量比入射光子高,事实上已经进入了X光的频率范围,而不再是普通可见光。

但是,这和传统的X光源又不同。传统X光源和日光一样,同时包含了多种不同波长的光子,而激光则是频率非常一致的光。因为这个特性,激光照射形成的照片比普通X光片解析度高很多。比如说,它有助于看清细胞性质的渐变,这对早期癌症检测来说非常有意义。同样,基于这个原理的透视能减小X光辐射强度,约为传统方法的1/10,从而大大降低了辐射对人体带来的损害。endprint

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