学术报告

“爱因斯坦讲席教授”学术报告

发布时间:2011-03-28

题目:The Extreme Light Infrastructure: Missions and Challenges

单 位:法国ENSTA极端光研究所(ENSTA Institut de Lumière Extrême)

姓 名:Gérard Mourou教授

时 间:2011年3月30日(周三)上午9:30

地 点:缘源 溢智厅

报告摘要:

ELI将是世界上第一个大型激光装置,可在前所未有的强度水平下开展激光与物质相互作用研究。将用于探索阿秒-仄秒尺度的超快现象,并将开创激光与物质相互作用的新时代:超相对论领域,乃至其中的非线性量子电动力学的范畴,可以从真空中产生真空极化和基本粒子。ELI的科学使命是从原子到真空状态下对物质结构进行全面研究。ELI的建立将产生原子核物理革命。同时,它还产生一系列新技术,产生相对论性的微电子。ELI也具有广泛的社会效益,如在医学方面可提供新的放射成像技术和强子治疗方法。对材料科学的发展作出贡献,如为拆除和延缓核反应堆的老化过程提供了识别放射性元素的新方法。

报告人简介:

学术奖:

2009年:美国光学学会Charles H. Townes奖;

2007年:法国国家科学院Grand Prix Carnot奖;

2005年:量子电子物理学Lamb奖;

2004年:法国研究部部长卓越奖;

2004年:美国IEEE-LEOS量子电子奖;

2002年:密歇根大学拉塞尔奖(该大学最高荣誉);

2000年:斯蒂芬南阿特伍德工程学院优秀工程奖,奖项奖励Gérard Mourou教授在啁啾脉冲放大技术的发明,该发明技术打开了强场物理和飞秒激光运用于医学领域的新局面;

1999年:IEEE萨尔诺夫(Sarnoff)奖,奖项奖励Gérard Mourou教授在高速、高强度光电测量技术,包括电光采样、飞秒高压和将啁啾放大技术应用于激光系统以提高光功率峰值转换等研究领域的所做出的开创性贡献;

1997年:国际光学工程学会(SPIE)H. Edgerton奖,奖项奖励Gérard Mourou教授在强场超快现象领域理论科学和技术应用的多项重大贡献,其中最为重要的是啁啾放大技术的发明,目前已应用于世界各地各超快实验室;

1995年:美国光学学会R. W. Wood奖,奖励Gérard Mourou教授将超快光学研究提升到前所未有的新水平的突出贡献;

1991年:密歇根大学研究杰出奖;

1995年:电气工程与计算机科学A. D. Moore杰出大学教授;

1996年:维也纳技术大学客座教授;

1996年:中国科学院西安光学精密机械所名誉教授;

1997年:西安瞬态光学技术国家重点实验室学术顾问;

1997年:法国巴黎高等理工学院超强激光实验室顾问;

国际学术机构任职:

美国国家工程学院外籍院士;

俄罗斯科学院外籍院士;

奥地利科学院外籍院士;

奥地利科学院外籍院士;

意大利隆巴多科学和文学科学院外籍院士;

美国光学学会会士;

美国电气电子工程师学会士。

主要学术成就:

相对论光学是目前物理学领域最活跃的学科之一。法国ENSTA极端光研究所所长Gérard Mourou教授和12个欧洲合作伙伴在ESFRI论坛(欧洲研究基础设施战略论坛)上提出了建设ELI(极端光实施)项目的建议。在第七研究和发展框架计划(PCRD)中,欧盟委员会委托法国国家科学研究院ELI项目,Gérard Mourou教授为此项目的创始人。ELI项目将制造世界上最强的激光,此项目的实现将会打开物理学的新篇章。2013/2015年之后,ELI项目将建造一台有能力释放脉冲峰值可达200拍瓦(1拍瓦=1亿兆瓦)的超大功率激光器。通过极端强度,ELI项目也可以实现1960年以来物理学家对激光器的远大抱负:把真空碎裂而分解成基本粒子与反粒子。脉冲的超短持续时间允许在阿秒甚至仄秒的时间内观察粒子的活动与反映。这些极端强度激光脉冲可以减少一千至一万倍粒子加速器需要的产生粒子光束或辐射光束的距离。ELI项目打开了一个新的光学分支:极端相对光学。此光学分支细分为粒子物理学、核物理学、天体物理学和宇宙学。最后,极端光在生命科学,甚至在材料科学领域里被特别广泛地联合应用。

Gérard Mourou教授在超快激光器和高速电子产品领域做出许多重要成果。Gérard Mourou教授最重要的成就他发明啁啾脉冲放大技术(CPA),该技术已在世界范围内被普遍使用。CPA技术带来了光学领域的新革命。它不仅使得超高强度激光的进一步发展变成可能,而且在激光物质的相互作用被广泛认为是电子间的相互作用的结果的科学背景下开辟了新的光学分支:相对论光学。在这一理论条件下可以研制紧凑型粒子加速器,产生相干辐射源的高能光束,同时,这种高强度的短脉冲光束还可作为快速点火器应用于高能原子热核聚变反应中。

除此之外,Gérard Mourou教授还有其他很多贡献,特别是他在密歇根大学率先将飞秒激光应用到激光眼科领域。在这个应用中,飞秒激光用于执行矫正近视或角膜移植的精确切割。到目前为止已有100多万患者接受了飞秒眼科手术的治疗。