另据悉 ， 上海交大激光等离子体实验室的百太瓦飞秒激光装置 ， 是完成研究的重要保障 ， 具体实验布局如下图所示 。

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（来源：Physical Review Letters）
实验细节如下 ， 被电离的电子会在激光电场中 ， 沿偏振方向快速振荡 ， 并在激光场和电荷分离场的共同作用下 ， 做出类似“8”字的运动 。
由于大量电子的能量可达兆电子伏 ， 因此会表现出典型的非线性共振的特征 。 如下图所示 ， 共振加速的高密度电子 ， 会和相对静止的高密度 Kr 离子来回碰撞 ， 并以非弹性散射的方式 ， 将能量传递给 Kr 原子核 ， 从而让 83Kr 来到激发态 。
据悉 ， 符长波测量的是半衰期为 1.83 小时的第二激发态退激释放的 X 射线谱及衰变产额 ， 辐射的 X 射线主要是 Kr 的 Ka、Kβ（2nd→1st）和 9.4 keV（1st→ground state） ， 测得半衰期为（1.80±0.05）h ， 同质异能态 83mKr3 的单发产额为（1.15±0.02）×104 。
在数值模拟中 ， 该团队利用库伦核激发理论 ， 去计算各种可能激发路径的产额和激发效率 ， 让实验测得的第二激发态的来源得以确定 ， 激发路径则为 ground state→3rd state→2nd state（T032） 。 在误差范围内 ， 理论计算的产额和实验测量互相符合 。
此外 ， 该方法对原子核的激发过程 ， 主要发生在激光和团簇作用的激光脉冲宽度约 10 fs 内 ， 估算激发 83mKr 的峰值效率可达 2.34×1015 p/s 。

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（来源：Physical Review Letters）
“获得那个令人振奋的 X 射线能谱”

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符长波总结称 ， 该研究从立项到最终获得成功 ， 主要包含以下步骤：
符长波总结称 ， 该研究从立项到最终获得成功 ， 主要包含以下步骤：
首先 ， 他们提出了将强激光应用于核激发的想法 。 在本工作之前 ， 该团队就曾利用强激光 ， 成功实现了等离子体环境中的核聚变反应 。
同时 ， 他们也是第一个提出使用飞秒强激光轰击团簇、去驱动同核异能态的课题组 。
“仍记得 ， 当初提出这个想法时 ， 我们并没有十足的信心在实验上加以实现 。 因为实验产物的数量可能极少 ， 能否探测到会是个问题 。 然而 ， 我并没有放弃这个想法 ， 仍满怀希望决定在实验上一探究竟 。 ”符长波表示 。
尽管关于激光和团簇相互作用的过程已有大量报道 ， 但都是集中于原子分子物理的研究 ， 对核物理研究也仅限库伦爆炸核反应产生中子 。
而该团队在此已积累了长期经验 ， 深谙如何利用激光和团簇作用中的非线性共振效应 ， 并通过激光电场与电荷分离场的共同作用 ， 去加热电子并使之与离子碰撞 ， 进而驱动原子 K 鞘层的特征 X 射线辐射 。
这样一来 ， 激光团簇驱动核激发的可行性 ， 主要取决于电子是否能碰撞离子、并使其原子核激发 。 从物理角度来讲 ， 电子碰撞原子核、并将后者激发是毫无疑问的 。 而从实验角度来讲 ， 选择一个特定的核素 ， 只要累计足够的事例数 ， 总能有机会在实验上将其探测到 。
同时 ， 核素的选择亦是非常巧妙 。 一开始 ， 符长波把“矛头”指向气体团簇 ， 但是自然界中可呈现出气态的元素并不多 ， 此外该核素还得具备同质异能态、以及较长的寿命 ， 只有这样才能方便探测 。
查完整个核素表 ， 他发现氪的同位素 83Kr 非常的适合 ， 这种稀有气体不仅容易形成大分子结构的团簇 ， 还具有较大的丰度 。