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,也就可以进行研究了。传统激光技术,是以某种固体或气体激发介质为载体,激发原子核外电子到高能级,利用其跃迁到低能级时发射出的光子作为激光源,经过谐振腔选择波长、令其相干后发射到激光器外产生激光。显而易见的,受制于介质所拥有的电子数目,这种激光器的总输出能量是受限的。而新型的自由电子激光技术(FEL)则不同。这种技术不再需要传统激发介质,而直接使用激发的电子流作为介质,使用其跃迁到低能级产生的光子,经谐振后发射出激光器。下图就是这种激光器的工作原理示意。将激发的电子流射入到 N、S 级交错排列的磁场,令其在磁场中做正弦运动,虽然在整个运......阅读全文
在人类科技史上,激光和X射线都是物理学上伟大的发明和发现。激光源自物质“受激”辐射,具有亮度高、准直性和相干性好等特点,但一般处于红外线和可见光波段。而来自于高速电子强烈加速或撞击的X射线,特别是硬X射线,具有很高的能量和原子尺度的波长,其穿透力和分辨率都大大增强,但准直性和相干性远不如激光。
近期国内外强激光研究机构成功建造了数拍瓦超强激光装置(1拍瓦=1015瓦),并同时进一步计划建造更强的百拍瓦量级激光装置(譬如,今年诺贝尔奖获得者Mourou教授等人推动的ELI激光装置)。这些装置输出的激光脉冲的聚焦强度能够达到1025W/cm2(激光电场强度达1016V/m),这会将强激光与
1 X 射线光源与自由电子激光 光源是推动人类文明发展的利器,光源的每一次进步都极大地增强了人们认识和改变未知世界的能力并有力地推动了科学和技术的发展。X射线光源是人们观测物体内部结构、在分子与原子尺度上探测与认识物质内部微观构造与动态过程的不可替代的尖端装备。17 世纪初人类发明了望远镜和显
1 X射线的产生 X射线本质上是电磁波,其波长范围大致从0.01 nm 到 10 nm,与可见光(400—700 nm)不同,X 射线的短波长可以探测物质内部的精细结构,因此自从被伦琴发现以来就被用来观测物质的内部结构。随着人造 X射线光源的亮度和稳定性的提高,其应用范围涵盖物理、化学、生物、
正因为 XFEL能够在材料科学;化学物理学;原子、分子及光学;物理学;环境科学;地质学及地球科学;生命科学等学科应用,且能够在热点研究问题上发挥独一无二的作用,2014年12月香山科学会议(中国高等级学术会议,由多部委共同倡导)第S23次学术讨论会专门讨论了这一议题。具有代表性的主题评述报告:1.X
科学家们首次通过一种超强X射线激光,揭示了一种蛋白前所未有的原子结构,从而证明了一种突破性蛋白结晶技术的可行性。不过相关结构生物学家也表示,要说这种x射线无电子激光器(x-ray free-electron lasers,XFELs,生物通译) 自此就能取代了传统的以X射线源作为同步加速
温稠密物质(warm dense matter)是在宇宙星体、地幔内部、实验室核聚变内爆过程中广泛存在的一类物质。因此,在实验室生成温稠密物质,研究它们的特性对模拟惯性约束核聚变、超新星爆炸和某些行星内部结构、地幔的物质演化和成矿机理等具有重要指导意
据《自然》杂志官网8月29日报道,欧洲12个国家共同出资14亿美元建造的目前世界最强X射线自由电子激光仪(XFEL),即将在9月开展首批实验。该激光仪每秒能发射2.7万束X射线脉冲,发射速度是现有最强激光仪的200多倍。 此前,全世界只有美国和日本拥有少数几台自由电子X射线激光仪,如保持现有最
光合作用过程中,光系统II核心复合体接受来自外围捕光复合体II(LHCII),次要捕光复合物叶绿素结合蛋白(CP29、CP26和CP24))的激发能,以诱导称为P680的特殊叶绿素发生电荷分离,实现光能到电能的转化。这一复杂的光物理过程是由PSII的许多蛋白质亚基和各种辅助因子,包括叶绿素、类胡萝卜
光合作用过程中,光系统II核心复合体接受来自外围捕光复合体II(LHCII),次要捕光复合物叶绿素结合蛋白(CP29、CP26和CP24))的激发能,以诱导称为P680的特殊叶绿素发生电荷分离,实现光能到电能的转化。这一复杂的光物理过程是由PSII的许多蛋白质亚基和各种辅助因子,包括叶绿素、类胡萝卜
高亮度X光源由于其在材料、生物研究等方面的广泛应用,一直是国际相关科研领域追求的目标。韧制辐射、同步辐射光源、X射线自由电子激光(XFEL)等都可以产生高亮度X光源。超短超强激光通过不同相互作用机制,可在从THz到伽马射线的各个频段产生高亮度超短电磁辐射源。 中国科学院上海光学精密机械研究所强
封面故事: Hadza布须曼人的合作关系 坦桑尼亚北部的Hadza布须曼人与现代社会几乎是完全隔绝的,为人类学家提供了研究早期以狩猎—采集为主的社会的一个有用模型。对Hadza社会网络所做的一项新的研究工作(将他们彼此之间的关系及他们合作的倾向性进行量化)表明,现代化社会网
据悉,英国生物技术与生物科学研究理事会、英国医学研究理事会和英国维康集团将在未来5年内(2014-2019)共同出资564万英镑参与位于德国汉堡的欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)项目。 2014年被联合国确定为“国际晶体学年”。联合国呼吁让晶体学发挥更大的作用以造福人类。晶体学被用于
据悉,英国生物技术与生物科学研究理事会、英国医学研究理事会和英国维康集团将在未来5年内(2014-2019)共同出资564万英镑参与位于德国汉堡的欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)项目。 2014年被联合国确定为“国际晶体学年”。联合国呼吁让晶体学发挥更大的作用以造福人类。晶体学被用于确定
2017年6月21-22日,第二届中德X射线自由电子激光(XFEL)科学与技术研讨会(The 2nd China-Germany workshop on X-ray Free electron Laser Science and Technology)在德国汉堡召开
11月22日,应中国科学院光化学转换与功能材料重点实验室超分子光化学研究组邀请,高能物理研究所陶冶研究员来理化技术研究所进行学术交流,并作了题为“动态结构探测的超快X射线实验方法和应用”的学术报告。 报告中,陶冶研究员介绍了目前前沿的实验光源:X射线自由电子激光(XFEL
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
据美国物理学家组织网11月4日报道,德国马克斯普朗克核物理研究所和赫尔姆霍茨柏林中心的研究人员使用柏林同步加速器(BESSY Ⅱ)在实验室成功产生了黑洞周边的等离子体。通过该研究,之前只能在太空由人造卫星执行的天文物理实验,也可以在地面进行,诸多天文物理学难题有望得到解决。 黑洞的重力
图片说明:视紫红质和阻遏蛋白复合物的高分辨率三维结构。蓝色所示为视紫红质的结构;黄色所示为阻遏蛋白的结构。视紫红质感受外界光信号,并将光信号传导到细胞内,产生视觉。阻遏蛋白参与调控视觉的产生过程。(图片来源:徐华强课题组) 人民网北京7月22日电(赵竹青)记者从中国科学院获悉,中科院上海药物研
从静态结构到动态分子电影生物分子在室温下是活跃的,而且大多数的分子功能是通过结构的变化来实现的。基于X射线, 尤其是最近发展的X 射线自由电子激光(XFEL)的结构生物学的研究重点之一便是实现时间分辨的结构生物学研究(time-resolved structure determination)。到目
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387888.shtm俄罗斯库尔恰托夫研究院科学中心驻欧洲国际组织特别代表米哈伊尔·雷切夫对媒体表示,俄罗斯在欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)建设中的投资接近4亿欧元,这一工程目
视紫红质和阻遏蛋白复合物的高分辨率三维结构。蓝色所示为视紫红质的结构;黄色所示为阻遏蛋白的结构。视紫红质感受外界光信号,并将光信号传导到细胞内,产生视觉。阻遏蛋白参与调控视觉的产生过程。 中科院上海药物所研究员徐华强带领国际团队,利用世界上最强X射线激光,成功解析视紫红质与阻遏
由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2015年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年1月19日在京揭晓。 此项年度评选活动至今已举办了22次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生
1.3 GHz 9-cell超导腔广泛应用于欧洲X射线自由电子激光(XFEL)、美国直线加速器相干光源二期(LCLS-II)等各大加速器装置,也是环形正负电子对撞机(CEPC)、国际直线对撞机(ILC)等项目的关键设备。 10月19日,中国科学院高能物理研究所组织专家对该所1.3 GHz 9-
欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)于2017年9月1日在德国汉堡大都市区正式投入使用,德国教研部(BMBF)部长万卡与参与研发和建设的其他11国代表共同按下首次试验的启动按钮。 欧洲XFEL装置建设项目2003年由德国科学理事会(WR)提议设立,于2009年启动,造价约为12亿欧元,并拥
近日,上海光源国家科学中心(筹)主任徐洪杰和何建华、北京同步辐射装置代表董宇辉等同步辐射专家,以及中科院上海生科院张荣光、中科院生物物理所刘志杰、清华大学生命学院王佳伟和中国科大周丛照等结构生物学专家,共计40多位嘉宾会聚在以“利用上海来源促进结构生物学研究”为主题第160届上海东方科
科学家们的一大目标就是为一系列的致命疾病设计新型药物。但是这并不容易,不仅开发成本高,而且费时费力,甚至有时是徒劳的,其中一个关键挑战在于理解一类特殊的蛋白,这也就是大多数药物的靶标。 来自亚利桑那州立大学,浙江大学,由张海涛(Haitao Zhang)研究员,Wei Liu以及Vadim C
时近岁末,各大杂志接连进行了年终盘点,12月30日的《Nature Methods》也盘点了年度技术,选出了2015年最受关注,影响广泛的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)。 一个蛋白质或蛋白质复合物的三维结构可以提供有关其生物学功能的重要见解。作为一种结构测定技术,单粒子cry
“大连先进光源预研”项目合作框架协议签约仪式16日在中国科学院大连化学物理研究所举行,标志着该项目进入到正式启动实施阶段。 此次签约的“大连先进光源”的前期预制研究项目,主要是为了突破和解决“大连先进光源”关键核心技术问题,预先研制对工程质量和进度有重大影响的仪器设备,以达到降低总体项目建
新一年科学界有什么值得我们关注的事情?从各国耗资巨大的太空任务到基因编辑,英国《自然》杂志1月2日选出了多项可能会在2018年给科学界带来影响的事件。 宇宙数据 当加拿大的氢强度测绘实验(CHIME)在今年开始全面运作后,快速射电爆发可能就不再那么神秘了。天文学家希望每天都能使用CHIME观