我制成世界首个集成自由电子光源芯片

记者日前从清华大学电子工程系获悉,该系黄翊东教授团队成员刘仿副教授,带领科研人员研制出了集成自由电子光源的芯片,在国际上首次实现了无阈值切伦科夫辐射,是我国科学家率先实现的重大理论突破,加速了自由电子激光器小型化进程。相关研究论文近期发布在国际权威期刊《自然·光子》上。 切伦科夫辐射现象1934年被发现,在反质子、中微子振荡等基本粒子的发现过程中起到了关键作用,也是实现自由电子激光光源的有效途径之一。而自由电子激光器由于波长短、功率大、效率高、波长可调节等特点,可望用于研究凝聚态物理学、材料特征、反导弹激光武器、雷达、等离子体诊断等,在基础物理、国防军事、生物医疗、信息科学等领域具有重要应用价值。 黄翊东在接受科技日报记者采访时打比方说:“若将材料中传播的光子比作一列匀速前进的高速火车,高能带电粒子只有追上火车的尾巴,也就是达到材料中的光速(光的相速度),才能产生切伦科夫辐射。”目前,产生光波段切伦科夫辐射的最小电子能量......阅读全文

自由电子激光器简介

  自由电子激光器(FEL)是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源.虽然传统的激光器具有极好的单色性和相干性,但它的低功率、低效率、固定频率和光束质量差的弱点, 使它大大逊色于自由电子激光器.自由电子激光器不需要气体、液体或固体作为工作物质, 而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能.因此

自由电子激光器概述

  一种利用自由电子的受激辐射,把相对论电子束的能量转换成相干辐射的激光器件。自由电子受激辐射的设想曾于1950年由Motz提出,并在1953年进行过实验,因受当时条件的限制,未能得到证实。1971年斯坦福大学的Madey等人重新提出了恒定横向周期磁场中的场致受激辐射理论,并首次在毫米波段实现了受激

自由电子激光器的应用

由于自由电子激光器具有许多一般激光器望尘莫及的优点, 所以自由电子激光器问世后不久,科学家们就开始着手于研究它的应用问题.自由电子激光特别适宜于研究光与原子、分子和凝固态物质的相互作用, 这类研究涉及到固体表面物理、半导体物理、超导体、凝聚态物理、化学、光谱学、非线性光学、生物学、医学、材料、能源、

自由电子激光器的应用

由于自由电子激光器具有许多一般激光器望尘莫及的优点, 所以自由电子激光器问世后不久,科学家们就开始着手于研究它的应用问题.自由电子激光特别适宜于研究光与原子、分子和凝固态物质的相互作用, 这类研究涉及到固体表面物理、半导体物理、超导体、凝聚态物理、化学、光谱学、非线性光学、生物学、医学、材料、能源、

自由电子激光器的应用

自由电子激光器在短波长、大功率、高效率和波长可调节这四大主攻方向上,为激光学科的研究开辟了一条新途径,它可望用于对凝聚态物理学、材料特征、激光武器、激光反导弹、雷达、激光聚变、等离子体诊断、表面特性、非线性以及瞬态现象的研究,在通讯、激光推进器、光谱学、激光分子化学、光化学、同位素分离、遥感等领域,

自由电子激光器的工作原理

自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用,使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。利用这一基本思想而设计的激光器称为自由电子激光器(简称FEL)。如图1所示,一组扭摆磁铁可以沿z轴方向产生周期性变化的磁场.磁场的方向沿Y轴。由加速器提供的高速电子束经偏转

自由电子激光器的功能介绍

自由电子激光器(FEL)是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源.虽然传统的激光器具有极好的单色性和相干性, 但它的低功率、低效率、固定频率和光束质量差的弱点, 使它大大逊色于自由电子激光器。自由电子激光器不需要气体、液体或固体作为工作物质, 而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能.因此,

自由电子激光器的发展前景

  自由电子激光器在短波长、大功率、高效率和波长可调节这四大主攻方向上,为激光学科的研究开辟了一条新途径,它可望用于对凝聚态物理学、材料特征、激光武器、激光反导弹、雷达、激光聚变、等离子体诊断、表面特性、非线性以及瞬态现象的研究,在通讯、激光推进器、光谱学、激光分子化学、光化学、同位素分离、遥感等领

自由电子激光器的发展前景

自由电子激光器在短波长、大功率、高效率和波长可调节这四大主攻方向上,为激光学科的研究开辟了一条新途径,它可望用于对凝聚态物理学、材料特征、激光武器、激光反导弹、雷达、激光聚变、等离子体诊断、表面特性、非线性以及瞬态现象的研究,在通讯、激光推进器、光谱学、激光分子化学、光化学、同位素分离、遥感等领域,

自由电子激光器的功能及应用

自由电子激光器(FEL)是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源.虽然传统的激光器具有极好的单色性和相干性, 但它的低功率、低效率、固定频率和光束质量差的弱点, 使它大大逊色于自由电子激光器.自由电子激光器不需要气体、液体或固体作为工作物质, 而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能.因此,

自由电子激光器的工作原理简介

  自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用,使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。利用这一基本思想而设计的激光器称为自由电子激光器(简称FEL)。如图1所示,一组扭摆磁铁可以沿z轴方向产生周期性变化的磁场.磁场的方向沿Y轴。由加速器提供的高速电子束经

俄罗斯在建的自由电子激光器堪称世界最强红外辐射光源

  据塔斯社报道,俄罗斯科学院西伯利亚分院新西伯利亚核物理研究所启动了建造大型研究装置-自由电子激光器(FEL)三期工程。  新西伯利亚的自由电子激光器是基于一种叫做加速器-热交换器的研究设施建造而成的,其中的太赫兹辐射或红外辐射由电子束生成。该研究设施的特点在于,粒子束首先加速器内获得一定能量并向

新西伯利亚自由电子激光器堪称世界最强红外辐射光源

  据塔斯社报道,俄罗斯科学院西伯利亚分院新西伯利亚核物理研究所启动了建造大型研究装置-自由电子激光器(FEL)三期工程。   新西伯利亚的自由电子激光器是基于一种叫做加速器-热交换器的研究设施建造而成的,其中的太赫兹辐射或红外辐射由电子束生成。该研究设施的特点在于,粒子束首先加速器内获得一定能量并

自由电子激光的物理原理

自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用,使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。利用这一基本思想而设计的激光器称为自由电子激光器(简称FEL)。如图1所示,一组扭摆磁铁可以沿z轴方向产生周期性变化的磁场.磁场的方向沿Y轴。由加速器提供的高速电子束经偏转

激光器有多少种类

根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体激光器(晶体和玻璃),这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分

激光器的分类

根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体激光器(晶体和玻璃),这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分

激光器的分类

根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体激光器(晶体和玻璃),这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分

激光器的工作物质介绍

  根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体激光器(晶体和玻璃),这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步

什么是X射线自由电子激光?

X射线自由电子激光(X-ray free electron laser, XFEL)是由直线加速器产生的X射线。XFEL是直线加速器中的电子束加速至接近光速,成为相对论电子,在波荡器作用下产生正弦运动路径,在运动轨迹切线方向产生同步辐射光,同步辐射光与电子束运动周期相同,于是得到相干叠加的光场,这种

自由电子激光装置可大幅“瘦身”

  记者从中国科学院上海光学精密机械研究所获悉:强场激光物理国家重点实验室利用自行研制的超强超短激光装置,在国际上率先完成台式化自由电子激光原理的实验验证,对于发展小型化、低成本的自由电子激光器具有里程碑意义,相关研究成果于7月22日作为封面文章发表于国际学术期刊《自然》杂志。  X射线自由电子激光

氧化锌可转化为稳定p型材料

  据物理学家组织网4月24日(北京时间)报道,美国研究人员首次通过引入缺陷复合物,使用氧化锌成功制造出稳定的p型材料。新研究使氧化锌可被广泛用来制造性能优异的紫外激光器、用于传感器和饮用水处理中的发光二极管(LED)设备以及新的铁磁设备等,破解了困扰材料学界的一个长久的难题。   为制造出激光器

“欧洲X射线自由电子激光”项目动工

  位于德国汉堡的“欧洲X射线自由电子激光”项目的核心工程——3条地下隧道30日正式动工,预计2014年完工,2015年可进行首次科研实验。   据德国媒体报道,欧洲X射线自由电子激光设施是世界上首个能产生高强度短脉冲X射线的激光设施。这一大型科研项目由德国牵头,欧洲11个国家共同

专家聚焦“硬X射线自由电子激光”

  以“紧凑型硬X射线自由电子激光装置与应用”为主题的S23次香山科学会议日前在上海召开,杨国帧等6位院士和多位来自中国科学院,国内高等院校以及美国斯坦福大学、布鲁克海文国家实验室和欧洲X射线自由电子激光等国际国内的专家学者与会。  中国科学院物理所的杨国帧院士作了X射线自由电子激光,在科技上重要意

X-射线激光

X 射线激光指的是 XFEL (x-ray free-electron laser),X 射线自由电子激光。而这种激光,是将自由电子激光技术(FEL)产生的激光,拓展到 X 射线范围内而产生的一种 X 射线激光。这种激光的强度可达传统方法产生的激光亮度的十亿倍,因此可让较小晶体产生出足够强的衍射图样

硬X射线自由电子激光装置启动建设

  上海张江综合性国家科学中心又一重大装置项目——“硬X射线自由电子激光装置”日前获批启动。据悉,该项目作为《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,在国家发展改革委、上海市和中科院的共同关心与支持下,在项目各参建单位的共同努力下,取得了阶段性

我国太赫兹源进入自由电子激光时代

  近日,由中国工程物理研究院应用电子学研究所(中物院十所)牵头负责的高平均功率太赫兹自由电子激光装置(以下简称CTFEL装置)首次饱和出光并实现稳定运行。这标志着中国首台具有高重复频率、高占空比特性的太赫兹自由电子激光装置建成,我国太赫兹源正式进入自由电子激光时代。  据了解,太赫兹(THz)辐射

激光器的概念和研究历史

激光器——能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导

我制成世界首个集成自由电子光源芯片

  记者日前从清华大学电子工程系获悉,该系黄翊东教授团队成员刘仿副教授,带领科研人员研制出了集成自由电子光源的芯片,在国际上首次实现了无阈值切伦科夫辐射,是我国科学家率先实现的重大理论突破,加速了自由电子激光器小型化进程。相关研究论文近期发布在国际权威期刊《自然·光子》上。  切伦科夫辐射现象193

美拟研发新X射线激光器

图片来源:LBNL   美国政府顾问小组近日提议,美国需要建造一种能够将电子在材料反应和化学反应中的活动轨迹成像的新型X射线激光器。   能源部下属的基础能源科学咨询委员会(BESAC)已经驳回了提交的关于未来X射线光源的4份提案,取而代之的是一个更具雄心的计划。BESAC表示,如果各方面力量能

我国最长激光试验装置在沪开建

记者今天从中科院上海应用物理研究所获悉,国家重大科技基础设施X射线自由电子激光试验装置(SXFEL)土建工程已在上海浦东张江开始大规模桩基施工,标志着该工程进入全面实施阶段。据悉,SXFEL主体装置预计在2017年建成出光。 SXFEL项目主要建设内容是建造由光阴极注入器、主加速