在開(kāi)發(fā)高能激光器方面擁有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)的勞倫斯－利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL），現(xiàn)在為位于加州斯坦福大學(xué)的美國(guó)SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的Linac相干光源的重大升級(jí)提供一個(gè)關(guān)鍵組成部分。

在接下來(lái)的幾年里，LLNL的先進(jìn)光子技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃設(shè)計(jì)和建造世界上最強(qiáng)大的petawatt（quadrillion－watt）激光系統(tǒng)之一，用來(lái)安裝在LCLS的升級(jí)版極端條件下的物質(zhì)（MEC）實(shí)驗(yàn)設(shè)施中，該計(jì)劃由能源部科學(xué)辦公室－融合能源科學(xué)項(xiàng)目資助。

研究人員在SLAC的LCLS遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)大廳的＂MEC小屋＂工作。MEC光學(xué)激光系統(tǒng)在材料中產(chǎn)生極端的溫度和壓力，LCLS X射線激光束捕獲材料的響應(yīng)。圖片來(lái)源：Matt Beardsley／SLAC。

新的激光器將與LCLS的X射線自由電子激光器配對(duì)，以推進(jìn)對(duì)高能密度物理學(xué)、等離子體物理學(xué)、聚變能源、激光與等離子體相互作用、天體物理學(xué)、行星科學(xué)和其他物理現(xiàn)象的理解。

現(xiàn)有的MEC設(shè)施使用光學(xué)激光器與來(lái)自LCLS的X射線激光脈沖相耦合，探測(cè)極端溫度和壓力下的物質(zhì)特性。MEC實(shí)驗(yàn)已經(jīng)產(chǎn)生了突破性的科學(xué)成果，例如在被認(rèn)為存在于天王星和海王星等巨型冰行星深處的條件下首次觀測(cè)到 ＂鉆石雨＂。

促使MEC升級(jí)（MEC－U）的部分原因是，越來(lái)越多的人呼吁美國(guó)重新確立在高功率激光技術(shù)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位。