伽馬光子對撞機是20世紀80年代提出，迄今為止尚未建成的對撞機，可以利用傳統加速器與高能高頻率雷射發生逆康普頓散射，進而使高亮度的伽馬光束相互碰撞。
2018年8月30日至31日，在北京香山科學會議上，中國科學家呼籲建設世界首台伽馬光子對撞機。
基本介紹
- 中文名：伽馬光子對撞機
- 最早提出：20 世紀80年代
- 中國提出：2018年8月30日至31日
- 提出地點：北京香山科學會議
作用原理,技術難點,研究現狀,
作用原理
伽馬光子對撞機可以利用傳統加速器與高能高頻率雷射發生逆康普頓散射，進而使高亮度的伽馬光束相互碰撞。
與高能伽馬光子對撞機相比，低能伽馬光子對撞機也具有獨特的物理學意義。例如，量子場論在100年前就已提出，但至今仍未得到直接實驗驗證。而MeV量級的伽馬光子對撞機可以為驗證量子場論提供獨特的平台。此外，伽馬光子對撞機建成後可進行全新的實驗，並有可能產生全新的科學發現。
技術難點
一方面，雷射技術發展水平不成熟，這種技術直到近幾年才得以滿足伽馬光子對撞機的要求。另一方面，伽馬光子對撞機的概念提出後，科學家首先想到建設高能伽馬光子對撞機，而這種對撞機的建設基礎是能區在80—120GeV（10億電子伏特）的高能電子加速器，後者哪怕在今天的技術條件下，預計依然需要20年才能實現。
研究現狀
中國粒子物理科學家組成的“伽馬光子對撞機研究小組”，共同提出了MeV（百萬電子伏特）量級的低能伽馬光子對撞機建設方案。他們認為，這種對撞機在現有雷射技術和粒子加速器的基礎上就能實現。根據伽馬光子對撞機研究小組的設計方案，建設世界首台低能伽馬光子對撞機，占地僅500平方米，建造成本預計1億到2億元，3到5年便能建設完成。
雖然中國建設世界首台伽馬光子對撞機的技術條件基本成熟，但其中存在的挑戰不容忽視。難題之一是，上述設計方案需要雙束雷射和雙束電子同時到達兩個精確位置並發生相撞，這需要皮秒量級的同步技術。儘管目前國內最好的同步技術已高於皮秒量級，但僅套用於單束雷射和單束電子相撞，套用於雙束雷射和雙束電子相撞還需大量技術驗證。
