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1507专刊--TW、PW级飞秒强激光应用(法国Amplitude Technologies)












强激光 -- 飞秒激光产生质子治疗癌症
















 

质子治疗作为某些癌症的最佳治疗方式,已显示出它的非凡成效。目前全球已拥有约30个质子治疗中心,并且有超过55,000名病人得到相关治疗。但是,这类治疗仪目前还是体积庞大并且价格不菲,价格和体积便成为许多医院无法使用该技术的一个重要原因。因此,建立在激光技术基础上的新一代质子治疗仪,因其设备的小型化、操作的简单化和能让临床医生很容易获得治疗所需的质子的特性, 而受到了医疗机构的青睐。


SAPHIR项目(法国,OSEO资助)用最近五年的时间来证明用于质子激光治疗的设备是可行的,且该设备跟传统质子治疗设备相比具有体积小成本低的特点。其原理是:等离子和激光领域的物理学发展,使得能通过强激光产生粒子束。在此基础上,我们可以制造出具有更小体积且成本大大降低的能用于临床治疗的质子束设备。法国Amplitude Technologies公司(项目负责人),在超强激光源的发展研究方面处于世界领先地位。




















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特点:

   ·高对比度;

   ·超短脉宽;

   ·实时电脑操控;

   ·超稳定能量输出


参数:

   ·脉宽:25fs;

   ·峰值功率:1PW,200TW;

   ·重复频率:1-10Hz


产地:法国Amplitude Technologies公司





























强激光 -- 飞秒激光器产生X射线







 


 



受到转换效率,信噪比,脉宽等诸多因素影响,大大限制了飞秒激光产生的硬X射线在物质的动态探测和医疗和生物成像领域有着广泛的应用。利用超强高对比度飞秒激光与团簇靶相互作用产生强的ArK壳层准单色X射线源的研究最近取得重要进展, 比较彻底地消除了上述激光X射线源的不利因素.经测量, Ar 的X-射线发射强度提高到可以用于激光单发相衬成像的程度.非线性共振成为高对比度飞秒激光与纳米尺度团簇相互作用的主要机制.在这种相互作用过程中, 电子在大约10fs极短的时间尺度内被有效驱动, 产生脉宽比同步辐射源低3个量级的X射线辐射.峰值亮度约为1.2*1022光子/(S/mm2/mrad2)


为了得到高度平行的光子数,实验中利用Amplitude Technologies公司3TW的激光与Ar气体团簇相互作用,驱动“激光直接加速”机制,实现了电荷量和波荡振幅的增加,获得40倍增强的电子回旋辐射。最终获得一个新生成的高质量电子和电子感应加速器,X射线源理论方案诞生了。


















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特点:

      · 高能量,高稳定性输出,高重复频率;

      · 模块化系统设计;

      · 超灵活模块设计经验


参数:

      · 峰值功率:5tw-20tw;

      · 脉冲能量:0.5J-1.5J;

      · 重复频率:10Hz


产地:法国 Amplitude Technologies公司





























强激光 -- 世界首款用于大气研究的可移动激光







 


 



由于飞秒激光雷达在检测大气污染物研究中的广泛应用促使可移动飞秒激光系统的快速发展.法国CNRS和德国DFG共同发起的一个国际合作项目--TeraMobile,该项目旨在利用高功率TW飞秒激光器非线性长距离传播,来做一些大气研究,例如通过fs雷达来远程监测大气中的污染物,防雷等,这就需要一个可移动的TW飞秒激光系统。法国Amplitude Technologies公司的TT-Mobile是一款脉冲能量为250mJ,脉宽45fs,重频1-10Hz的可移动TW飞秒激光系统。该系统是Amplitude Technologies公司10多年研发经验的产品。


人类应对全球气候变暖和污染的斗争可以追溯到上世纪初。迄今为止,基于激光光谱,例如差分吸收气体激光雷达监测技术(DIAL),激光诱导荧光光谱技术(LIF),激光诱导击穿光谱(LIBS)都已经被广泛地应用于大气微量物质检测。这些技术已成功地用于检测例如NO,O3,CH4和苯等污染物,其灵敏度可以达到ppb量级。然而,对于检测空气中的某一种物质,传统的光谱技术通常需要一台具有特殊波长泵浦激光器。并且在探测未知物质时,更加不容易选择激发波长。最新发展的高强度飞秒激光成丝技术就可以克服这一难题,并且具有超高的灵敏度。激光成丝诱导荧光光谱可用于识别在大气中的各种物质,包括化学和生物物种从气体、气溶胶到的固体。



















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优势:

      · 集成化可移动式TW飞秒系统,适合户外应用;

      · 高脉冲能量,高稳定性,高重复频率;

      · 模块化的设计




产地:法国 Amplitude Technologies公司























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优势:

      · CPA飞秒激光器;

      · 高脉冲能量可以应用于不同的实验条件;

      · 内嵌检测器,实时检测激光光束;

      · 体积紧凑


参数:

      · 波长:790/800nm;

      · 重频:10Hz;

      · 脉冲能量:15/100mJ(可选);

      · 脉宽:40或100fs


产地:法国 Amplitude Technologies公司




























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