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ZEUS是密歇根大學(xué)0.5-Petawatt Hercules激光器的繼任者，該儀器是2008年被吉尼斯世界紀(jì)錄加冕的最高強(qiáng)度聚焦激光器。雖然它的最大功率為3Petawatts，但ZEUS的設(shè)計(jì)是通過向相反方向的高能電子束發(fā)射激光，來(lái)模擬比這一功率大約大100萬(wàn)倍的光束。

以這種方式部署ZEUS的全部功率將模擬一個(gè)Zetawatt激光脈沖，這將使科學(xué)家能夠研究極端等離子體，并研究所謂的量子電動(dòng)力學(xué)。這是關(guān)于宇宙如何在亞原子水平上運(yùn)作的領(lǐng)先理論，實(shí)驗(yàn)可能導(dǎo)致物質(zhì)和反物質(zhì)的產(chǎn)生，有助于解釋一些太空中最極端天體的基礎(chǔ)。

ZEUS副主任Louise Willingale說(shuō)：“磁星，即周圍有極強(qiáng)磁場(chǎng)的中子星，以及像被非常熱的等離子體包圍的活躍星系核這樣的天體--我們可以在實(shí)驗(yàn)室里重現(xiàn)極強(qiáng)磁場(chǎng)中的熱等離子體的微觀物理學(xué)。”

這樣的操作預(yù)計(jì)要到下一步才會(huì)發(fā)生。首先，30 terawatts的低功率激光脈沖將被用于研究新型的X射線成像技術(shù)，但500 terawatt的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃在秋季進(jìn)行，然后在2023年提升到zetawatt的操作，被描述為ZEUS的標(biāo)志性實(shí)驗(yàn)。

除了在揭開宇宙奧秘方面的價(jià)值外，ZEUS有望幫助科學(xué)家研究材料如何在非常快的時(shí)間尺度上發(fā)生變化，并幫助開發(fā)技術(shù)，改善運(yùn)輸材料中的核武器檢測(cè)。該設(shè)施的研究還可能導(dǎo)致產(chǎn)生質(zhì)子束和放射性同位素的更小和更有效的粒子加速器，加速癌癥治療的發(fā)展。

“ZEUS將是美國(guó)最高的峰值功率激光器，也是世界上最強(qiáng)大的激光系統(tǒng)之一，”容納ZEUS的超快光學(xué)科學(xué)中心主任Karl Krushelnick說(shuō)。“我們期待著研究界的發(fā)展，并帶來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用有新想法的人。”