日本大阪大學（Osaka University）牽頭的試驗證實，超短激光脈沖技術能夠用于新型質子治療系統。通過將超短激光脈沖融合在一起，制造出持續時間更長的脈沖激光，就能使用強度比理論上小100倍的激光獲得高能帶電粒子，該研究結果挑戰了傳統的理論模型，并于近期發表在了Nature雜志Scientific Reports上。點擊“閱讀原文”閱讀文章原文。
這一研究是使用大阪大學的Laser for Fast Ignition Experiments (LFEX)設備產生的超短脈沖激光完成的。LFEX設備擁有4個高能激光束，研究人員使用鏡子將這些激光束集中在一個點上，直接對一個超薄鋁箔進行照射，產生帶電粒子云，即等離子體。每個激光束的強度是陽光的1018倍，一般來說這種強度只能維持很短一段時間，這也是為迄今為止關于超過1皮秒的脈沖激光的研究很難進行的原因。
“使用多個脈沖激光制造出一個持續時間更長的脈沖加熱電子等離子體，能夠實現使用低強度激光獲得高能帶點粒子。”研究第一作者Akifumi Yogo說。“通過精確計算4個束流的發射時間，我們能夠高效的按順序發射持續時間更長的脈沖，且保證每一個脈沖的強度相同。”研究的聯合作者Hiroshi Azechi表示。
使用高對比度、持續時間超過1皮秒的脈沖激光制造質子加速器的優勢是：通過將脈沖時長從1.5皮秒延長到6皮秒，所獲得質子的能量能夠翻倍，從13MeV提高到33MeV，這一研究結果或將有助于未來質子治療技術的進步。
