上海硬X射线自由电子激光装置科普贴

2018年9月15日12:10:30上海硬X射线自由电子激光装置科普贴已关闭评论 330 views

作为《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》优先布局的、国内迄今为止投资最大的重大科技基础设施项目,上海硬X射线自由电子激光装置4月下旬就要正式开工建设啦!什么是硬X射线?什么是自由电子激光?上海硬X射线自由电子激光装置又是咋回事呢?

市发改委近日召开专题讲座,邀请了上海交通大学王宇杰教授、硬X射线自由电子激光装置工程副经理王东研究员和刘志教授为发改小伙伴们科普光子科学,现在来给大家划重点啦~~~

硬X射线

X射线波长范围为0.001~10 nm,介于紫外线和γ射线之间。与常见晶体的原子间距相仿,可以用于解析物质的原子结构,是研究晶体结构极佳的工具。

硬X射线是能量较高的x射线,波长在0.01nm~0.1nm之间。波长在0.1nm以上的则称为软x射线。

自由电子激光是目前最先进的X光光源,X射线自由电子激光则是最先进的可利用的X光光源。

自由电子激光

自由电子激光是自由电子产生的相干光。它具有极其优异的特性,包括极高的峰值亮度,50年增加1022倍;超短的飞秒脉冲;全相干性等。

30多年前,自由电子激光装置刚诞生时是低增益振荡器工作模式,直到90年代末21世纪初,基于高增益放大器原理的新型自由电子激光在技术上取得了重大突破,自由电子激光已经实现了超高亮度硬x射线的出光,并已经应用于世界最前沿科学的研究

上海硬X射线自由电子激光装置科普贴

自由电子激光是世界上唯一可以同时满足研究在原子或分子尺度的过程所需要的时间和空间尺度的试验装置。

由于性能方面无可替代的优势,自由电子激光被誉为第四代同步辐射光源,是一种探索自然奥秘和发展高新技术的最先进的研究平台,极大地有助于解决人类面临的最迫切问题,比如绿色化学、医药创新、清洁能源、新材料与信息科技和实验室天体物理等。迄今为止,世界上所有大型自由电子激光装置,都建设在第三代同步辐射光源实验室附近,从而构成了新一代光子科学大装置集群。

上海硬X射线自由电子激光装置科普贴

X射线自由电子激光已成为发达国家争夺21世纪科技至高点的必备高科技基础设施。它将为生命科学、材料科学、信息科学、环境科学和非线性科学等科学前沿的基础研究和高新尖端技术的开发研究,带来全新的视野和不可估量的革命性的前景!

上海硬X射线自由电子激光装置

上海硬X射线自由电子激光装置是上海建设具有全球影响力的科创中心以及张江综合性国家科学中心的核心创新项目,建设周期7年,总投资约100亿人民币。

上海硬X射线自由电子激光装置科普贴

该装置建成后,将成为世界上最高效和最先进的自由电子激光用户装置之一,为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供前所未有的高分辨成像,先进结构解析、超快过程探索等尖端研究手段

这一大型用户装置将为科学研究在大的时间跨度(秒到亚飞秒)、空间尺度(微米到埃)和原位环境下了解物质体系的构效关系,提供最先进的全能谱、多维度、非线性、相干的X射线物质表征方法。

将为广大用户提供在分子、原子尺度以及极端条件下观测和控制物质的结构及其动态过程的能力,为揭示生命机理、调控化学反应、探索量子调控等国家战略性科技重大问题提供解决方案。

上海硬X射线自由电子激光装置科普贴

同时,拟建的硬X光自由电子装置是目前已建成和在建的自由电子激光装置中最先进的。它与已有的是上海同步辐射光源、软X射线自由电子激光用户装置、超强超短激光装置等一起构成世界领先的、有全球影响力的光子科学设施集群和光子科学中心。推动我国的光子科学走向世界前列,实现跨越发展。

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