| 초강초단 레이저로 반물질 획득 | ||
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 2016년 3월 11일, 중국과학원 상하이광학정밀기계연구소(中科院上海光机所)의 강전기장레이저물리국가중점실험실(强场激光物理国家重点实验室) 연구팀은 초강력 초단파 레이저를 이용하여 반물질—초고속 양전자 소스를 성공적으로 생성하였다. 해당 발견은 재료의 비파괴 탐측, 레이저 드라이버 전자-양전자 충돌기, 암 진단 등 분야에서 중요한 응용 가치를 갖고 있다. 해당 연구성과는 2016년 3월 7일에 출판된 국제 학술지 "Plasma Physics"에 발표되었다. 모든 입자는 그와 상대적인 반입자를 가지고 있다. 1932년, 미국 물리학자 칼 데이비드 앤더슨(Carl David Anderson, 1905-1991)은 실험을 통하여 전자의 반입자인 양전자의 존재를 입증하였다. 반물질의 연구는 고에너지 물리학, 우주 진화 등 분야에서 중요한 의미가 있을 뿐만 아니라 양전자 방사 단층 촬영(PET, positron emission tomography) 암 진단 등 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 연구팀은 펨토초(Femtosecond) 페타와트(PW, petawattes) 레이저 장치와 고압 기체 표적 상호 작용을 이용하여 대량의 고에너지 전자를 생성하고 고에너지 전자와 높은 Z 재료 표적의 상호 작용은 제동 복사(bremsstrahlung) 메커니즘을 통하여 고강도 감마선을 생성하였으며 감마선과 높은 Z 원자핵의 작용으로 전자-양전자 쌍을 생성하였다. 양전자 분광기(positron spectroscope)는 반물질—초고속 양전자 소스를 획득한 “공신”이다. 정밀한 설계를 거친 양전자 분광기는 감마선이 초래하는 잡음 문제를 성공적으로 해결하였고 전자-양전자가 자기장에서의 다양한 편향 특성을 이용하여 실험 중 단일 조건에서 양전자를 성공적으로 관측하였다. 다년간 국내외 과학자는 계속 “레이저를 이용한 반물질 생성”의 효과적인 방법을 탐구하였다. 반물질—초고속 양전자 소스를 얻기 위하여 상하이광학정밀기계연구소는 이미 2001년부터 초강 초단 레이저로 전자-양전자 쌍을 생성하는 이론연구를 시작하였고 고출력 레이저와 나노 박막 표적 상호 작용을 이용한 전자-양전자 쌍의 생성 방법을 제안하였으며 일련의 연구 성과를 획득하여 국제적으로 광범위한 관심을 받고 있다. 반물질—초고속 양전자 소스의 획득은 향후 물질 성질의 초고속 진화 연구 등에 응용될 전망이다. 정보출처 : http://scitech.people.com.cn/n1/2016/0311/c1007-28190283.html |
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