記者今天從上海交通大學獲悉，該校物理與天文系張杰院士研究團隊基于相對論激光等離子體的強太赫茲輻射源研究獲重要進展，相關研究成果日前發表于《物理快報》。
太赫茲（THz）輻射位于中紅外和微波輻射之間，具有單光子能量低和譜“指紋性”等獨特優勢，在材料科學、生物醫療和國防安全等領域具有重要應用。然而大能量太赫茲輻射源的缺乏是限制其發展的關鍵瓶頸問題之一。
上海交大張杰、盛政明等人與中科院物理所李玉同組成的團隊對相對論激光—固體靶相互作用產生太赫茲輻射的新途徑進行了十余年的探索。最近，該團隊廖國前、遠曉輝等利用上海交大激光等離子體教育部實驗室200TW激光裝置，在靶后產生了單發能量近400微焦的太赫茲脈沖，這與大型加速器產生的太赫茲脈沖能量相當。太赫茲輻射產生的物理圖像為：相對論激光與等離子體相互作用產生了大量前向超熱電子，這些電子從靶后表面逃逸到真空中時，會激發渡越輻射。由于電子束的脈沖時長為幾十飛秒到皮秒量級，所以相干輻射波長在太赫茲波段。實驗還發現，離子束與太赫茲輻射呈現非同步的變化規律，表明太赫茲輻射與離子加速的產生機制并不一樣，這與目前國際主流的認識不同。
專家認為，該成果不僅為實現小型化、大能量、寬譜太赫茲輻射源開辟了新途徑，而且有望發展成一種在線診斷激光等離子體相互作用的新方法。