科学家完成台式化缪子源的实验验证

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。