激光进入金靶前方的微结构，驱动高能伽马光子(橙色)和粒子，包括电子-正电子反物质对(蓝色和绿色)。实验数据表明，该微结构使激光到反物质的能量转换(相对于没有结构的目标)翻了一番。资料来源:劳伦斯利弗莫尔国家实验室

　　劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们已经实现了在实验室中产生的反物质数量接近100%的增加。

　　利用激光界面上带有微结构的目标，该团队用高强度激光射穿它们，发现反物质(也被称为正电子)的数量增加了100%。这项研究发表在《应用物理快报》上。

　　之前的研究使用一个微小的金样本产生了大约1000亿个反物质粒子。新的实验是这个数字的两倍。

　　“这些成功的实验结果对利弗莫尔正电子项目非常重要，该项目的宏伟目标是制造足够多的电子-正电子反物质来研究伽马射线爆发的物理现象，”项目负责人、论文合著者陈辉(Hui Chen)说。“但我们发现，实验还创造了一种高能(MeV) x射线背光器，可以穿透非常密集的物体，这对高能密度科学的许多方面都很重要。”

　　当足够的能量被挤压到一个非常小的空间时，比如在高能粒子碰撞时，粒子-反粒子对就会自动产生。当能量转化为质量时，物质和反物质的数量都是相等的。在这些实验中，强烈的激光-等离子体相互作用产生能量非常高的电子，当这些电子与金靶相互作用时，可以产生电子-正电子对。

　　研究人员使用以前的结果和新的模拟来设计微结构，这可以增强或削弱这种相互作用，导致增强或抑制正电子产生相对于以前的技术水平。合著者安东尼·林克(Anthony link)表示:“模拟和实验之间的一致性是显著的，这让我们有信心，我们正在捕捉最重要的物理机制。”

　　能够创建大量的正电子在一个小实验室开门反物质研究的新途径,包括对物理学的理解潜在的各种天体物理现象如黑洞伽马暴以及途径向茂密的正负电子等离子体在实验室。

　　“在典型的金靶上添加前表面微结构构成了一种经济有效的方法，在保持相同的激光条件下，大幅提高正电子的产量。这是朝着将激光产生的正电子源用于各种应用的方向又迈进了一步。”