紀念激光誕生50年:從射線(xiàn)武器到聚變供能

　5. 無(wú)處不在的激光

無(wú)處不在的激光

　　激光技術(shù)第一次走進(jìn)日常生活，是美國超市使用發(fā)出紅色氦氖激光的條形碼掃描槍實(shí)現收款自動(dòng)化。若爾斯·阿爾費羅夫(Zhores Alferovand )和赫伯特·克勒默(Herbert Kroemer)改進(jìn)了制作半導體二極管激光器的方法，讓激光真正地無(wú)處不在。這兩位科學(xué)家因此獲得了2000年的諾貝爾物理獎。(圖中所示為一個(gè)半導體二極管激光器和五美元鈔票大小的對比。)如今，這樣的芯片隨處可見(jiàn)，比如說(shuō)CD播放器、藍光播放器、紅色激光筆并構成了全球電信網(wǎng)絡(luò )的骨干。

　　6. 用途廣泛的刀片

用途廣泛的刀片

　　在工業(yè)上，激光被用作永遠不會(huì )變鈍的鋸和鉆頭。最初人們使用激光來(lái)加工硬度很高的材料，如鉆石，或非常柔軟的材料，例如嬰兒奶瓶的奶嘴。

　　低功率激光可以切割和焊接塑料；高功率激光可以切割和焊接金屬。早期的工業(yè)激光器，必須要有非常龐大的體形，才能產(chǎn)生足夠的能量，但新型固態(tài)激光器卻非常小巧，給人印象深刻：如今一段細光纖或幾分之一毫米厚、撲克大小的盤(pán)片就能產(chǎn)生千瓦級的能量，足以切開(kāi)幾厘米厚的金屬片。

　　7. 激光廣泛的醫學(xué)用途

激光廣泛的醫學(xué)用途

　　激光的首次在醫學(xué)上的成功應用是進(jìn)行眼內手術(shù)，無(wú)需要切開(kāi)眼球。早在1962年，一臺紅寶石激光器將病人脫落的視網(wǎng)膜與眼球重新連接，使他恢復了視力。更大的成功在1968年到來(lái)，外科醫生弗朗西斯·萊斯佩朗斯和貝爾實(shí)驗室的工程師使用氬離子激光器破壞異常的血管，以避免這些血管在視網(wǎng)膜中擴散，這種病癥后果非常嚴重，會(huì )導致糖尿病人失明。這種治療方法已經(jīng)挽救了數百萬(wàn)人的視力。如今，激光也被用來(lái)切割角膜，以矯正視力，或者消除胎記和刺青。

　　8. 激光之母

激光之母(圖片來(lái)源：國家點(diǎn)火裝置)

　　很久以來(lái)可控核聚變都是人們最理想的清潔能源產(chǎn)生方式。1962年，在加利福尼亞州的勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室，物理學(xué)家約翰·納科爾斯(John Nuckolls)，提出用激光脈沖加熱和壓縮重氫同位素塊來(lái)實(shí)現可控核聚變。

　　自此之后，勞倫斯利弗莫爾實(shí)驗室一直追尋著(zhù)這個(gè)理念，他們使用的激光器也越來(lái)越大，終于在美國國家點(diǎn)火裝置(National Ignition Facility))中達到巔峰。這是一個(gè)復雜的系統，可以同時(shí)發(fā)出192束激光，去年，在十億分之幾秒的時(shí)間內，產(chǎn)生了能量達到100萬(wàn)焦耳的激光脈沖，使之成為有史以來(lái)能量最強的激光器。國家點(diǎn)火裝置是美國科學(xué)家研制的、世界最大的激光核聚變裝置。據悉，這個(gè)被稱(chēng)為“人造太陽(yáng)”的裝置能產(chǎn)生類(lèi)似恒星內核溫度和壓力，使美國在無(wú)需核試的情況下保持核威懾力。