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科罗拉多州立大学近日破土动工,建设一个耗资 1.5 亿美元的新激光研究设施,目标直指开发激光驱动核聚变作为清洁能源。该设施预计将于 2026 年开放,将成为全球核聚变研究的重要中心。
聚变能源被誉为发电的圣杯,因其利用了太阳内部相同的原子过程,通过迫使原子核融合释放巨大能量。若科学家能成功利用激光破解这一过程,将带来几乎无限的、安全的、可持续的能源,且无碳排放。
先进技术激光应用与科学(ATLAS)设施是 CSU 超过 40 年激光研究的结晶,部分资金由能源部提供,总额达 2800 万美元。此外,德国初创公司 Marvel Fusion 也提供了大量资金和两台尖端激光器,进一步推动了该实验室的发展。
建成后的 ATLAS 设施将结合 Marvel 激光器与 CSU 现有超强激光的升级版本,三台激光系统将能同时释放近 7 拍瓦的功率,是美国总发电能力的 5000 倍以上,且仅在 100 万亿分之一秒的脉冲中完成。这种聚焦的能量将用于推进激光驱动的核聚变作为未来的清洁能源。
除了核聚变研究,该设施还将支持医学等跨学科研究。例如,类似激光技术可用于肿瘤治疗,通过将能量集中在精确的微小区域。此外,超高分辨率成像技术也有望在此得到发展,如捕捉涡轮发动机的详细 X 射线图像。
CSU 校长 Amy Parsons 表示:“作为一所因研究和可持续性而闻名的顶尖机构,CSU 是这一设施的理想所在地。我们在激光研究方面一直是领导者已有数十年,教职员工正在推进关键技术。新设施将拥有世界上最强大的激光之一,并确立 CSU 为激光聚变研究的中心。”
新 ATLAS 建筑将成为 CSU 更大的极端光子学先进激光(ALEPH)中心的一部分。这是一个雄心勃勃的计划,如果能有效利用其潜力,可能会带来巨大的回报。