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想象一下，有一種裝置能夠提供比世界所有發電廠的總功率還要強大的功率。但這並不是下一部詹姆斯·邦德電影的道具。勞倫斯伯克利國家實驗室的新型雷射器於 7 月 20 日進行了測試，每秒發射一次拍瓦級功率的脈衝。一拍瓦是 1015 瓦，即 1,000,000,000,000,000 瓦——大約是世界所有發電廠瞬時總輸出功率的 400 倍。
這怎麼可能呢？實際上，伯克利實驗室雷射加速器（BELLA）的脈衝既極其強大又極其短暫。每個拍瓦級脈衝僅持續 40 飛秒，即 0.00000000000004 秒。由於它每秒只發射一次短暫的脈衝，因此雷射器的平均功率僅約為 40 瓦——與閱讀燈中的白熾燈泡相同。
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BELLA 的雷射器並不是第一個擁有如此強大功率的雷射器——勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的雷射器（距伯克利內陸僅一小時車程）在 1990 年代達到了 1.25 拍瓦。德克薩斯大學奧斯汀分校也擁有自己的高功率雷射器，該雷射器在 2008 年達到了 1.1 拍瓦。但實驗室表示，伯克利雷射器是第一個以如此高的頻率發射拍瓦級脈衝的雷射器。為了進行比較，德克薩斯拍瓦雷射器在全功率下每小時可以發射一次。
- 雷射在等離子體中加速電子的模擬影像。鳴謝：Cameron Geddes，LOASIS 計劃，國家能源研究科學計算中心，NERSC
美國能源部計劃使用這種強大的雷射器，透過一種稱為雷射尾場加速的過程來驅動非常緊湊的粒子加速器，將電子加速到高能量，用於對撞機、成像或醫療應用。電子束已用於產生明亮的 X 射線脈衝，用於高速成像。強烈的雷射脈衝可以電離氣體中的原子，將電子與質子分離，從而產生等離子體。等離子體中雷射雕刻的波 [右圖藍色部分] 掃過電子 [綠色部分]，以接近光速的速度向外加速它們。
BELLA 主任 Wim Leemans 表示，該專案的首次實驗將尋求透過將雷射發射透過大約一米長的基於等離子體的裝置，將電子束加速到 100 億電子伏特（或 10 GeV）的能量。雷射裝置本身要大得多，佔據了一個相當大的房間 [見頂部照片]。相比之下，最近改建的斯坦福直線加速器中心從 3.2 公里長的加速器中產生了 50 GeV 的電子束。