美国实验室为聚变研究创造了世界上最亮的X射线源，强度为之前2倍

通过将美国国家点火装置（NIF）激光器与超轻金属泡沫相结合，实现了这一目标。

美国实验室创造世界；用于聚变研究的2倍强度的最亮X射线源

这一发现可以提高我们对等离子体的理解，并为聚变能建立更好的模型。（代表性图像）

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员创造了世界上最亮的X射线源，其强度比以前的光源高出两倍。这一突破可能会推动聚变能研究等关键领域的发展。

为了实现这一里程碑，研究人员结合了两种强大的工具：国家点火装置（NIF）激光器和一种超轻金属泡沫。

NIF激光器是世界上能量最高的激光器之一，能够提供令人难以置信的强脉冲光。

另一方面，新的金属泡沫是一种具有海绵状结构的材料，含有一系列孔，使其非常轻便。

研究人员选择银作为他们的金属泡沫基材。他们选择银是因为金属产生的X射线的能量与其原子序数有关。

研究人员在一份新闻稿中解释说：“该团队使用银是因为他们想制造能量大于20000电子伏的X射线。”

泡沫的元素组成和结构对实验也非常重要。

新闻稿强调：“该团队使用模具和银纳米线制造了4毫米宽的圆柱形靶”。

当NIF激光击中一块固体金属时，它会加热表面上的一小块区域。然而，泡沫的多孔性允许更深的激光穿透，并随后加热更大体积的材料。

LLNL实验室科学家Jeff Colvin说：“我们制造的银泡沫密度约为固体密度的1/1000，并不比空气密度高多少。”

报道称：“在这种泡沫中，NIF激光器加热了更大体积的材料，热量传播速度比固体快得多。整个泡沫圆柱体在大约15亿分之一秒内加热。”。

这种快速而广泛的加热过程是产生前所未有的明亮X射线的原因。研究小组进行了进一步的实验，改变了泡沫密度，以确定最大化能量输出的最佳结构。

这种新型X射线源为科学探索提供了巨大的潜力。其高亮度和高能量水平特别适合成像和分析极其致密的物质，例如惯性约束聚变实验中产生的等离子体。

惯性约束聚变是一种利用强大激光加热和压缩小型燃料芯块的过程，有望成为一种清洁而丰富的能源。此外，这项研究对等离子体的物理特性产生了意想不到的见解。

与许多模型中固有的热平衡假设相反，科学家们观察到这些高能高温金属等离子体明显偏离了这种状态。

这表明等离子体中的电子、离子和光子的温度并不均匀。

Jeff Colvin总结道：“展望未来，这意味着我们需要重新思考我们对热传输的假设，以及我们如何在这些特定的金属等离子体中计算它。”。

这一发现在等离子体物理学领域具有巨大的潜力，并可能导致开发更精确的惯性约束聚变模型。