里克•阿洛特(Ric Allott)教授专访

2018-06-28

Ric Allott教授现任英国科学技术设施委员会(STFC)创新项目负责人。他还是STFC中央激光设备的业务发展经理。此前他还担任过工业激光用户协会(AILU)主席(2015-2017)。

LSA您好,Allott教授,很高兴今天见到您。请问,您是否可以分享您正在研究的研究领域的一些信息吗?

Allott教授:好的,我们现在主要研究的是一种名为激光驱动加速器的技术。我们使用功率非常高的激光器,将其聚焦到气体或固体目标上,以产生全谱辐射。通过它,你可以生成X射线,伽玛射线,中子,质子,离子和电子。你可以控制所生成的粒子,包括它们正在行进的方向、能量和亮度。然后,我们可以将这些粒子和光子用于工业应用,例如:成像,无损检测和评估。它还可以用于诸如在空间环境中的辐射硬度测试。这就是我们正在努力研究的关键领域之一。

LSA在您看来,这项技术最具前景的应用和用途是什么?

Allott教授:有人曾经指出,可将其用作他们极短脉冲长度的源。激光驱动器可以具有三十飞秒的脉冲长度,并且所产生的X射线也具有三十飞秒的脉冲长度。举例来说,如果您将此源射入全速运转(每秒几万转)的喷气发动机中,则可以拍摄单个的快照以及发动机运动的照片。因此,您可以看到并看穿发动机运转时其内部的情况,并拍摄单帧的图像。源是如此明亮。比如说,如果您想要使用X射线断层摄影术,就可以拍摄到物体的三维图像。由于每个产生的激光脉冲都是非常明亮的辐射源,因此您可以利用这种源在非常快速的时间内进行高分辨率的3D断层扫描。其分辨率稍低于1μm。与(分辨率)可能达到1 mm高能X射线源相比,这些非常敏锐的源在分辨率方面有着巨大的优势。

LSA正好您刚才提到了源,你可以多分享一些关于这个技术领域常用的源吗?为什么激光驱动激光器在此方面更具优势?

Allott教授:常用的源是X射线管。目前可用的最高能量X射线管是750 kV,但人们还没有开始恰当地使用它。现在人们更喜欢使用250或500 kV的源。尽管这些源已经非常好了,但它们在系统中穿透力有限。它们也无法像激光驱动源那样拍摄单帧图像。另外一点是,传统源的能量较高,这意味着产生源的阴极必须足够大。如果增大阴极,则分辨率会变差。因此,即使激光源具有非常高的辐射能量,通过它仍可得到非常高的分辨率。

LSA感谢您分享这项有趣的技术。最后,但并非最不重要的,您介意对那些追求他们研究生涯的年轻研究人员给出一些建议吗?

Allott教授:当然,非常乐意。我会说,你们应该永远保留灵活的选择,并将注意力集中在现实世界中诸如工业,医疗或健康等实用领域的研究上。有一些研究是可以进行实际转化的,或者我们将其称之为转化研究。而这也将有益于社会和经济。我认为,未来资金机会将越来越多地受到应用和创新的驱动。当然,我们仍然需要基础研究,但我们也应该在其范围外做出努力。所以,应该灵活选择,努力工作。

LSA: 非常感谢您与我们分享。