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明陞在线娱乐:通过显著提高激光尾场加速电子束的质量

时间:2021/7/25 11:01:49   作者:   来源:   阅读:28   评论:0
内容摘要:据上海光学精密机械研究所介绍,中国科学院高场激光物理国家重点实验室利用自主研发的综合性能国际领先的超强超短激光器件,研究基于激光加速器的小型自由电子激光器。已经取得了突破。22日,相关研究结果以封面文章的形式刊登在了《自然》杂志上。自由电子激光器是实现x射线波段高亮度相干光源的最佳技术途径。x射线自由电子激光可以探测物...

据上海光学精密机械研究所介绍,中国科学院高场激光物理国家重点实验室利用自主研发的综合性能国际领先的超强超短激光器件,研究基于激光加速器的小型自由电子激光器。已经取得了突破。22日,相关研究结果以封面文章的形式刊登在了《自然》杂志上。

自由电子激光器是实现x射线波段高亮度相干光源的最佳技术途径。x射线自由电子激光可以探测物质内部的动态结构,研究光与原子、分子和凝聚态物质的相互作用过程,极大地促进了物理、化学、结构生物学、医学、材料、能源、环境等多学科的发展。小型化、低成本x射线自由电子激光器的发展已成为一个重要的发展方向,对于扩大应用和产生变革性技术具有极其重要的意义。

记者了解到,通过显著提高激光尾场加速电子束的质量,结合创新设计的紧密型光束传输和辐射系统,研究团队首次实验实现了基于激光加速器的自由电子激光放大输出。激光波长为27纳米,最短激光波长可达10纳米,单脉冲能量可达100纳米焦耳。这是世界上首次完成桌面自由电子激光器原理的实验验证,对发展小型化、低成本的自由电子激光器具有重要意义。


“这一成就是激光尾流场领域的另一个里程碑,它将为新的应用创造新的可能性。”业内专家对此给予了高度评价。

由超强超短激光驱动的尾流场电子加速机制可以提供比射频电子加速器高出3个数量级的超高加速度梯度。因此,它已成为小型化高能电子加速器的主要技术路线。自2004年激光尾场电子加速在世界上取得首次突破以来,由激光尾场加速器驱动的微型化自由电子激光器,特别是x射线波段自由电子激光器,已成为该领域科学家的共同追求。前沿。近年来,激光尾流场加速研究取得了许多重要进展,但对于驱动自由电子激光器而言,电子束的质量和稳定性都面临挑战,相关研究还处于起步阶段。

多年来,中科院上海光学精密机械研究所团队一直致力于提高激光加速电子束的质量和稳定性。通过设计特殊的等离子体密度分布结构,优化电子束的注入过程和加速过程的控制,使电子束的整体质量得到有效的提升。未来,研究团队将进一步提高自由电子激光的输出功率和光子能量,成为上海超强超短激光实验装置(“西河”激光装置)超快化学和大分子动力学研究平台的重要组成部分。提供开放共享。



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