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人類史上最強電子束誕生了：功率相當于100萬座核電站,，拍瓦級脈沖開啟新紀元

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2025-05-12 19:13:23  騰訊新聞

人類史上最強電子束誕生了：功率相當于100萬座核電站，拍瓦級脈沖開啟新紀元,！2025年2月,，美國SLAC國家加速器實驗室成功產(chǎn)生了史上最大電流和峰值功率的電子束，瞬間電流高達10萬安培,。

人類史上最強電子束誕生了：功率相當于100萬座核電站

科學(xué)家們將許多高能量電子壓縮到極短時間內(nèi),，獲得了有史以來最大電流、最大峰值功率的電子束,，實現(xiàn)了拍瓦級的電子束脈沖,。這種超快超強的電子束不僅可以檢測化學(xué)過程，模擬天體物理中的等離子體現(xiàn)象,，將來甚至有可能用于探測真空的本質(zhì),。

電子束脈沖是由高能電子組成的時間短、強度高的電子流,，常用于科研和工業(yè)領(lǐng)域,。這次科學(xué)進展主要體現(xiàn)在脈沖時間特別短和電流強度特別大。簡單地說,，科學(xué)家們把電子加速到很高的能量（大約10GeV,，即100億電子伏），并將10億個這樣的電子壓縮到極短時間內(nèi)（1飛秒,，即1千萬億分之一秒）,，瞬間電流達到10萬安培，使得瞬間功率達到拍瓦（即一萬億千瓦）,，相當于100萬座核電站的總功率,，但持續(xù)時間非常短。

SLAC指的是斯坦福直線加速器中心,，是美國能源部下屬的國家實驗室,，專注于高能物理和粒子物理學(xué)研究。產(chǎn)生10億個電子并將其加速到100億電子伏對那里的科學(xué)家來說相對容易,。真正的挑戰(zhàn)在于如何把這些能量為100億電子伏的10億個電子團結(jié)起來一起進步,。每個電子的能量略有差別，出發(fā)時間也稍有先后,，在起步時,，這個以接近光速飛奔的電子隊列長度約為1毫米,，每個電子的能量約為1億電子伏。為了實現(xiàn)超快超強的電子束脈沖,，科學(xué)家必須將每個電子的能量提高到100億電子伏,，并將電子隊列的長度壓縮到0.3微米，僅有一根頭發(fā)絲直徑的百分之一,。

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