上海光機所超強超短激光成功產(chǎn)生反物質(zhì)

　　每一種粒子都有一個(gè)與之相對的反粒子，1932年由美國物理學(xué)家卡爾·安德森在實(shí)驗中證實(shí)了電子的反粒子，即正電子的存在。1936年，安德森因發(fā)現正電子而獲得了該年度的諾貝爾物理獎。反物質(zhì)研究在高能物理、宇宙演化等方面具有重要意義，同時(shí)也具有重要應用，比如正電子斷層掃描成像(PET)在癌癥診斷等方面已廣泛應用。

　　上海光機所強場(chǎng)激光物理國家實(shí)驗室利用飛秒拍瓦激光裝置和高壓氣體靶相互作用(如圖1)，產(chǎn)生大量高能電子，高能電子和高Z材料靶相互作用，由韌制輻射機制產(chǎn)生高強度伽馬射線(xiàn)，伽馬射線(xiàn)再和高Z原子核作用產(chǎn)生正負電子對。正電子譜儀經(jīng)過(guò)精心設計，成功解決了伽馬射線(xiàn)帶來(lái)的噪聲問(wèn)題，利用正負電子在磁場(chǎng)中的不同偏轉特性，實(shí)驗中在單發(fā)條件下就成功觀(guān)測到了正電子。這是我國首次報道利用激光產(chǎn)生反物質(zhì)。[PHYSICS OF PLASMAS 23, 033109 (2016)]

　　上海光機所早在2001年就開(kāi)始超強超短產(chǎn)生正負電子對的理論研究，提出利用強激光和納米薄膜靶相互作用產(chǎn)生正負電子對。[PHYSICAL REVIEW E 65 016405(2001)] 該工作在國際上得到了廣泛關(guān)注，3篇發(fā)表在REVIEWS OF MODERN PHYSICS(影響因子30)以及2篇發(fā)表在Plasma Phys. Rep的綜述文章都介紹了這一工作，同時(shí)，有5篇發(fā)表在Phys. Rev. Lett.的論文引用了這一工作。

　　超強超短激光產(chǎn)生的超快正電子源，在材料的無(wú)損探測等方面具有重大應用。(強場(chǎng)激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗室)

　　圖1：超短超強激光產(chǎn)生正電子示意圖