美國斯特拉斯克萊德大學的科學家製成了目前最亮的伽馬射線，其比太陽的亮度要高上萬億倍，為醫療和原子核研究等領域的應用開啟了新的可能。相關研究報告發佈在近期出版的《自然-物理學》雜誌上。

該實驗是在盧瑟福-阿普頓實驗室的中央激光設施內進行的。除斯特拉斯克萊德大學外，格拉斯哥大學等也參與了此次研究。研究團隊使用了新型的激光等離子體尾波場加速器，其利用大功率激光器發射持續時間超短的激光脈衝，與電離氣體發生相互作用，加速帶電粒子至極高能量，因此可將常見的長約100米的加速器縮小至手掌大小，比大多數傳統設備更小巧，也更經濟。而交互作用所發出的強烈光束，能夠穿過厚度為20厘米的鉛板，需要1.5米厚的混凝土才能完全吸收。此次測量到的伽馬射線峰值亮度可超過每秒、每平方毫弧度、每平方毫米、每0.1%頻寬1023個光子。

研究的主導者蒂諾-扎若斯茲恩斯基教授說：「這是一項很大的突破，能夠更容易、更廣泛地探測非常緻密的物質，也使我們能夠監視核聚變內爆。為了證明這點，我們借助伽馬射線為25微米厚的電線拍照，並利用相位對比成像的方法形成了非常清晰的圖像。這表示吸收力很弱的材料也能清晰成像，由伽馬射線照射的物質只會留下十分微弱的陰影，因此可視為無形。」

扎若斯茲恩斯基補充說，事實上，如果加速電子等帶電的粒子，它們會向外輻射。他們在放射強激光脈衝的離子洞中囚禁粒子，並加速使其達到高能量，洞中的電子同樣也會和激光發生相互作用，從中獲得能量而劇烈擺動。大幅的搖擺動作加上電子的高能量，使得光子能量陡增，從而產生伽馬射線。

研究人員表示，這種射線有多種用途，可用於醫療成像、放射治療和生產用於正電子斷層掃瞄（PET）的放射性同位素。同樣，這一來源對於監控存儲的核廢料也十分有用。此外，由於激光脈衝的持續時間短到千萬億分之一秒，能捕捉到原子核的應激反應，因此這一射線也成了實驗室內對於原子核研究的理想選擇。而無可匹敵的持續時間，也是伽馬射線脈衝如此明亮的原因。