迄今世界最强激光器启动！超高压脉冲有望摧毁癌症细胞、清理核废料等【附激光技术赛道观察图谱】

ze1年前 (2024-04-06)资讯622

【/h/]来源:摄图网

【/h/]放眼前沿

【/h/]世界上最强大的激光器最近被激活了。

【/h/]物理学家组织网3月31日报道称，该系统可使激光脉冲在1飞秒（1000万亿分之一秒）内达到10千兆瓦的峰值（1千兆瓦= 1000万亿瓦= 1015瓦），有望推动医学、基础物理和Tai空等多个领域的革命性进展。

【/h/]该激光器的高科技中心位于罗马尼亚，主要由欧盟资助，耗资3.2亿欧元，采用了法国科学家热拉尔·穆鲁等人的发明。

科学家们一直在制造功率更大的激光器。20世纪80年代中期，穆鲁团队发明了啁啾脉冲放大技术（CPA），可以在保证激光强度的同时提高激光功率。它的工作原理是将超短激光脉冲在时间上拉长、放大，然后再次挤压在一起，从而制造出迄今为止最短、最强的激光脉冲。

【/h/]穆鲁因开发出一种产生高强度超短光脉冲的方法而获得2018年诺贝尔物理学奖。该技术有望在核物理、粒子物理、医学等领域得到广泛应用。在医学领域，这项技术促进了白内障和屈光手术的发展。

【/h/]穆鲁指出，他们将从一颗能量非常小的发光“小种子”开始，这颗“小种子”将被放大数百万倍。他们将利用这些超高压脉冲产生更紧凑、更便宜的粒子加速器来摧毁癌细胞。其他可能的应用包括通过减少核废料的放射性持续时间来处理核废料，清理堆积在Tai空的碎片等等。

【/h/]观察技术价值

【/h/]这项技术推动了白内障和屈光手术在医学领域的发展，有望推动从医学到基础物理和Tai空等多个领域的革命性进步。

【/h/]该技术定位于产业链终端应用环节。目前，我国激光技术经过多年发展已广泛应用于各行各业，形成了完整的产业链。激光产业链上游主要包括构成激光器的光源材料、光学元件等材料；中游主要包括各种激光器、机械系统和数控系统，其他如电源、散热器、传感器、分析仪和防护眼镜等。下游是激光成套设备，如激光切割机、激光焊接设备、激光打标机等。激光产业链的终端应用领域涉及交通运输、医疗保健、电池、家用电器、商业用途等。

【/h/]宏观市场观察

【/h/]全球激光产业市场规模持续上升。

【/h/]激光是20世纪60年代出现的新型光源，具有方向性好、亮度高、单色性好、能量密度高等特点。以激光为基础的激光产业在世界范围内发展迅速，现已广泛应用于工业生产、通信、信息处理、医疗保健、军事、文化教育、科学研究等领域。，形成光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光美容、激光扫描等产业。

【/h/]从激光市场来看，2014年至2022年全球激光市场规模持续上升。2022年全球激光器市场规模达201亿美元，同比增长8.8%。

【/h/]美国、日本和德国在激光技术方面处于领先地位。

【/h/]从激光技术来看，美国、日本、德国等国家的激光产业发展代表了世界激光产业的最高发展水平。它们基本完成了汽车、电子、航空空、航空航天、生物医药等制造业传统技术的升级，进入“轻加工”时代。

【/h/]美国是第一个将高功率激光器引入汽车工业的国家，在激光医疗和激光检测方面也居世界首位。德国在激光材料加工设备方面处于世界领先地位，通用、福特、奔驰、大众和丰田等汽车制造商都在汽车车身装配中使用了焊接技术，为企业带来了巨大的经济效益。日本在光电子技术和半导体产业方面领先世界。

【/h/]中国激光技术发展迅速。

【/h/]中国的激光技术起步较早。1960年世界上第一台激光器在美国诞生后，中国也于1961年研制出第一台红宝石激光器。自此，中国激光产业进入快速技术研发阶段。现阶段我国激光产业主要依靠科研机构和企业自主创新，通过引进消化国外先进技术逐步提高技术水平和生产能力。

【/h/]上世纪70年代，中国激光产业进入停滞期，技术研发和产能提升双双停滞。与此同时，国际激光产业保持快速发展，美国、日本、德国等国家的激光技术水平逐渐拉大了与中国的差距。

【/h/]20世纪80年代以来，中国激光产业恢复发展，进入快速发展阶段。激光行业恢复了工业化生产，激光技术水平不断提高，激光器国产替代不断推进，激光应用领域也不断拓展。

【/h/]激光产业整体规模超过2100亿。

【/h/]我国激光市场结构主要分为激光加工设备、光通信器件及设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元器件等。中国激光加工设备市场在激光行业中占有最大的市场份额，发展速度最快，未来市场发展最大空。根据2022年中国激光元器件、激光器和激光加工设备市场规模预测，2022年中国激光产业整体市场规模已达2186亿元，同比增长6.4%。

【/h/]中国是制造业大国。然而，与世界制造业大国相比，我国激光的应用比例较低，特别是在装备制造业中，仅为30%。美、日、德三国装备制造业激光应用比例均超过40%，其中德国达到46.4%，高于中国16.4个百分点。这也是中国产业结构升级缓慢的一个原因。同时，从激光在制造业的应用比例差距也可以看出中国激光产业的巨大市场潜力。在未来一系列国家产业结构调整和产业结构调整的过程中，激光产业具有广阔的市场前景。

【/h/]中国激光产业正处于成长期。前瞻产业研究院预测，2024-2029年中国激光产业市场规模将增长约20%，到2029年产业规模可能超过7500亿元。

【/h/]中国激光技术赛道热力图

【/h/]从前瞻产业热力图来看，激光关键技术关联性强的城市集群主要集中在长三角地区、北京地区和广东地区，尤其是深圳。这些城市群在激光技术研发方面投入了大量的政策、资金、环境和人力资源，成为潜在的激光技术开发中心。从热力图的分布来看，深圳有很大的可能性成为激光技术的领先地区。重点介绍广东深圳、广州天河区和武汉洪山区的相关企业及其发展激光产业的投资环境和潜在市场。