中国科学院上海光学精密机械研究所、中国工程物理研究院、中国科学院近代物理研究所、中国科学院高能物理研究所、中国科学技术大学等单位的联合科研团队，依托上海超强超短激光实验装置（SULF）开展合作实验，利用超快激光尾场加速产生的GeV量级高能电子束与转换靶作用，在国际首次完成了台式化缪子源的实验验证。相关研究近日发表于《自然-物理》。
实验装置示意图及典型电子能谱
缪子是标准模型中组成物质世界的基本粒子之一，属于第二代轻子，质量为电子的207倍，被称为“胖电子”，在真空中静止时的寿命约为2.2微秒，衰变产生一个电子和两个中微子。
缪子是基础物理以及应用物理研究的热门领域，是检验标准模型、寻找新物理的探针，同时在大尺度客体的透射照相、跨介质通信与导航，研究材料特性等方面有着重要应用价值。
目前缪子主要来自宇宙射线或者大型加速器，前者通量非常低，后者则受限于极其有限的装置数量和昂贵的运行成本。随着激光尾场加速技术的快速发展，利用超短脉冲激光已能将电子加速至10 GeV量级，使得利用这种高能量电子与靶相互作用产生缪子成为可能，为缪子提供了一种全新的产生技术途径。
研究团队利用SULF的重频拍瓦激光与气体靶相互作用产生了GeV量级高能量电子束，进一步与铅转换靶相互作用产生缪子。结合缪子较长寿命的特性，研究团队提出通过探测其衰变电子并多发次累计的新方法，有效提升了缪子统计量和测量信噪比。系列实验和分析结果表明，激光尾场加速电子与靶材作用生成的缪子特性，更接近4π立体角发射。研究团队进而明确了当前激光产生的缪子主要源于含π介子衰变的Photo-/electro-production过程。
研究团队表示，利用该方法，缪子产生效率可达0.01μ/e-，单发激光缪子产额达107。进一步评估显示，当前激光技术有望实现产额达103/s的高极化缪子，可满足缪子磁共振与核谱学研究需求，为小型激光实验室开展缪子科学研究打开新的大门。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41567-025-02872-2
图为在上海科技创新成果展上拍摄的科学刊物展台。新华社记者 方喆摄 一直以来，学者们向学术期刊投稿面临着激烈竞 中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在基于冷原子的量子存储实验研究中取得重要进展：该团队教授史保森、丁 中新社北京1月1日电 (记者 阮煜琳)中国自然资源部海啸预警中心消息，日本本州西岸近海海域1月1日发生7.4级地震已引发 近日发表于《睡眠医学》的一项研究表明，“夜猫子”动脉钙化的概率几乎是“早起鸟”的两倍。在心血管疾病的早期阶段， ? 夏培肃 （1923.7.28—2014.8.27），四川江津人 （今重庆江津），著名计算机专家和教育家，我国计算机研究的先驱和计算机事业 2023年12月28日，陕西省审计厅在官网发布《2023年第9号审计结果公告》，其中西安工业大学2020年度预算执行及其他财务收支 。本文链接：国际首次！中国科学家完成台式化缪子源的实验验证http://www.sushuapos.com/show-11-21324-0.html
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