实现太赫兹时钟记录飞秒相对论电子束时间信息

超快电子衍射属于泵浦-探测技术:首先由飞秒激光(泵浦)激发样品的动力学过程,随后利用电子束(探测)去记录某一时刻原子的位置信息;进一步改变电子束与激光的延时分别记录不同延时的原子位置信息则最终可将不同时刻的原子信息结合起来形成原子电影,完整再现原子尺度超快动力学的全过程。类似于x光自由电子激光,超快电子衍射可用于结构相变、电子声子耦合、分子动力学等超快过程研究;在基金委国家重大科研仪器设备研制项目支持下,上海交通大学联合北京大学和清华大学正在建设具有国际领先水平的兆伏特超快电子衍射与成像装置。泵浦探测技术及电子束时间抖动对测量结果的影响超快电子衍射的时间分辨率主要受限于电子束脉宽和电子束相对于泵浦激光的时间抖动。通过将电子束能量从keV提高到MeV可抑制电子空间电荷力的影响,产生50-100 飞秒(1 飞秒 = 0.000000000000001秒)的电子束;进一步结合微波聚束腔技术,MeV电子束脉宽可压缩至10 飞秒以......阅读全文

实现太赫兹时钟记录飞秒相对论电子束时间信息

超快电子衍射属于泵浦-探测技术:首先由飞秒激光(泵浦)激发样品的动力学过程,随后利用电子束(探测)去记录某一时刻原子的位置信息;进一步改变电子束与激光的延时分别记录不同延时的原子位置信息则最终可将不同时刻的原子信息结合起来形成原子电影,完整再现原子尺度超快动力学的全过程。类似于x光自由电子激光,超快

交大团队与合作者实现太赫兹时钟记录飞秒相对论

超快电子衍射属于泵浦-探测技术:首先由飞秒激光(泵浦)激发样品的动力学过程,随后利用电子束(探测)去记录某一时刻原子的位置信息;进一步改变电子束与激光的延时分别记录不同延时的原子位置信息则最终可将不同时刻的原子信息结合起来形成原子电影,完整再现原子尺度超快动力学的全过程。类似于x光自由电子激光,超快

大能量太赫兹辐射源研究取得重要进展

   中国科学院物理研究所李玉同研究员和上海交通大学张杰院士/盛政明教授等人组成的研究团队利用相对论飞秒激光与固体薄膜靶作用,获得了大能量相干太赫兹脉冲,并提出了具体的渡越辐射的物理图像。  太赫兹(THz)辐射由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要

飞秒激光触发光电导天线产生太赫兹波技术

研究了光电导天线产生太赫兹波的辐射特性,利用麦克斯韦方程及其边界条件,计算了近远场的电场强度;采用电磁波时域有限差分方法(FDTD),在Matlab系统软件中,用C语言编写程序计算光电导偶极天线的辐射太赫兹波的空间电磁场分布,并在计算机上以伪彩色图形显示,这种电磁场的可视化结果为天线的设计和改进提供

张杰院士团队在强太赫兹辐射源研究获重要进展

  记者今天从上海交通大学获悉,该校物理与天文系张杰院士研究团队基于相对论激光等离子体的强太赫兹辐射源研究获重要进展,相关研究成果日前发表于《物理快报》。  太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,具有单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而

科学家制造小型粒子加速器使电子束接近光速

科学家已经成功地研制出一种袖珍的粒子加速器,能够以超过99.99%的光速用激光投射超短电子束。为了达到这个目标,研究人员不得不放慢光的传播速度,以匹配电子的速度,使用一种特别设计的金属化结构,这种结构的内层是比人的头发丝更薄的石英层。这一巨大飞跃式进步能在时间尺度小于10飞秒(10E-15秒)的情况

研究实现波导上高功率太赫兹表面波的高效激发

近日,中国科学技术大学副教授胡广月团队利用飞秒激光聚焦作用金属丝波导,通过电子发射过程产生10兆瓦功率的太赫兹表面波,实现了高达2.4%的能量转换效率。这是激光驱动波导太赫兹源目前报道的最高效率。研究成果在线发表于《物理评论X》。太赫兹辐射在材料科学、生物传感和下一代通讯等领域有着广阔的应用前景,但

相对论激光驱动的大能量相干太赫兹辐射新进展

太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而大能量太赫兹辐射源的缺乏是限制太赫兹科学发展的最关键瓶颈问题之一。等离子体能够承受任意光强的泵浦,可以克服光整流等传统太赫兹产生方法中光学元件的损伤问题。目

相对论激光驱动的大能量相干太赫兹辐射新进展

太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而大能量太赫兹辐射源的缺乏是限制太赫兹科学发展的最关键瓶颈问题之一。等离子体能够承受任意光强的泵浦,可以克服光整流等传统太赫兹产生方法中光学元件的损伤问题。目

清华大学近期Nature子刊、Science两连击!

    近日,清华大学工程物理系黄文会,颜立新团队完成了世界上首次相对论电子束的级联太赫兹加速方案的原理性验证实验,实现了太赫兹波对相对论电子束的两级级联加速,将太赫兹加速领域的加速梯度和能量增益提高了一个量级。该成果填补了长期以来在太赫兹加速在高能段的技术空白,验证了一条切实可行的高能量太赫兹加速

我国首例飞秒时间分辨近场光学系统成功实现

    近年来,随着飞秒脉冲激光技术的发展,飞秒时间分辨光谱技术在纳米材料的载流子弛豫动力学、化学反应动力学、光合作用超快过程等研究领域得到了广泛应用。其中很多研究对象的超快动力学性质具有高度空间依赖性,如纳米材料、量子线、量子点以及光合系统捕光色素复合物等。由于普通的远场飞秒光谱技术受到衍射极限的

一种产生超强太赫兹辐射源的新方法问世

            据麦姆斯咨询报道,英国斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)和北京首都师范大学的科学家们正在开发一种新的超强太赫兹(terahertz,THz)辐射源,可以提供更安全的X射线替代品,有很多潜在的工业应用。与可见光不同的是,太赫兹辐射可以穿透塑

飞秒强激光驱动金属丝波导螺旋波荡器产生强太赫兹辐射

            导读: 近日,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室提出飞秒激光驱动金属丝波导螺旋波荡器新概念,与南开大学现代光学研究所合作开展实验,首次利用这一全新的波荡器方案实现了强THz辐射输出。                       在电磁波谱上,介于微波与

太赫兹辐射可在万亿分之一秒内实现瞬间烧开水

   德国研究人员利用超级计算机计算发现,利用强烈的太赫兹辐射,可实现在不到万亿分之一秒内瞬间将微量水烧开。   太赫兹辐射是指频率从0.1太赫兹到10太赫兹,波长介于毫米波与红外线之间的电磁辐射区域。一太赫兹等于一万亿赫兹。   德国电子同步加速器研究所报告说,强烈的太赫兹辐射可引发水分子

太赫兹辐射-可实现瞬间烧开水

   德国研究人员利用超级计算机计算发现,利用强烈的太赫兹辐射,可实现在不到万亿分之一秒内瞬间将微量水烧开。  太赫兹辐射是指频率从0.1太赫兹到10太赫兹,波长介于毫米波与红外线之间的电磁辐射区域。一太赫兹等于一万亿赫兹。  德国电子同步加速器研究所报告说,强烈的太赫兹辐射可引发水分子剧烈震动,打

太赫兹波与太赫兹技术

太赫兹波是指频率介于0.1~10THz之间的电磁波,其波长范围为 0.03~3 mm。太赫兹波在电磁波谱中的位置位于微波和红外辐射之间,故对其研究手段由电子学理论逐渐过渡为光子学理论。20世纪90年代以前,人们对太赫兹波的认识非常有限。近年来,随着激光技术、量子阱技术和半导体技术的发展,为太赫兹脉冲

首台太赫兹安检仪发布:过安检只需1秒

我国首台太赫兹安检仪在5月8日举办的第九届中国国际国防电子展览会上发布,打破了此种太赫兹人体安检仪此前只有美国完全掌握核心技术并垄断市场的局面。   该安检仪全名为“博微太赫兹人体安检仪”,由中国电子科技集团公司研制完成。   据介绍,传统的安检仪一般采用X射线主动发射探测,而太赫兹安检仪则

太赫兹

太赫兹(Tera Hertz,THz)是波动频率单位之一,又称为太赫,或太拉赫兹。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示电磁波频率。太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。历史早期

强太赫兹辐射可在万亿分之一秒内实现瞬间烧开水

  德国研究人员利用超级计算机计算发现,利用强烈的太赫兹辐射,可实现在不到万亿分之一秒内瞬间将微量水烧开。   太赫兹辐射是指频率从0.1太赫兹到10太赫兹,波长介于毫米波与红外线之间的电磁辐射区域。一太赫兹等于一万亿赫兹。   德国电子同步加速器研究所报告说,强烈的太赫兹辐射可引发水分子剧烈震

Cas9系统新应用—构建DNA时钟记录生物学事件的时间信息

  活细胞内的生物学事件呈现高度动态化的特征,因此其发生和持续时间也难以借助时钟系统进行计算。因此,开发活细胞内适用的类时钟系统对生物学研究有非常重要的意义。近年来,研究者正尝试利用DNA来进行数据存储(NBT 丨DNA作为大容量存储介质的一天可能即将来临—— 新型信息存储介质:DNA  )【1,2

新技术实现太赫兹波“绕障”传输

科技日报北京4月11日电 (记者张梦然)当前无线通信系统依靠微波辐射来承载数据,未来数据传输标准将利用太赫兹波。与微波不同,太赫兹信号可被大多数固体物体阻挡。在《通信工程》杂志上发表的一项新研究中,美国布朗大学和莱斯大学研究人员描述了他们如何通过弯曲光线来绕过这些固体障碍,从而解决未来无线通信的这一

基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发

国重仪器:2015年成果项目名称基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发成果名称太赫兹时域光谱仪规格型号CIP-TDS研发单位大恒新纪元科技股份有限公司项目负责人张存林成果成熟度产品化成果简介本项目属通用科学仪器设备开发,已有研究成果基础上通过创造性的融合,攻克太赫兹源、探测器等模块之间匹配结合的关键问题

我国太赫兹扫描隧道显微镜系统研制实现突破

近日,中国科学院空天信息研究院(广州园区)-广东大湾区空天信息研究院(以下简称“大湾区研究院”)成功研制出太赫兹扫描隧道显微镜系统,实现了优于原子级(埃级)的空间分辨率和优于500飞秒的时间分辨率,成为国内首套自主研制的太赫兹扫描隧道显微镜系统。扫描隧道显微镜(STM)是一种用于观察和定位单个原子的

太赫兹频谱在前沿材料测试领域的应用(二)

质保筛查第三类工业应用既不需要光谱测量也不需要测量厚度,但需要超快的强度值记录。这种质量控制应用,很好地说明了快速记录的优势。根据欧盟议会的要求,如果药品配送单包含患者信息,则药品只能配送给患者。因此,药品配发机构需要在放入药物之前,将配送单插入包装中(配送单由纸或塑料制成,折叠的药盒由纸板

用飞秒激光实现玻璃无裂痕钻孔

  法国波尔多大学强激光与应用研究所(CELIA)的激光-物质相互作用研究小组在GHz脉冲模式下使用飞秒激光探索了一种新的玻璃微钻孔方法。相关研究近日发表于《极限制造国际期刊》。  研究团队利用GHz脉冲状态下的飞秒激光,设计了一种新的玻璃微加工方法,该方法可以钻取无锥形、细长的孔,其内壁光滑,玻璃

太赫兹成像

远距离穿墙术,铸就反恐作战新利器。如果问一下驻伊美军最怕的是什么,那答案肯定是路边炸弹,防不胜防的路边炸弹,成了驻伊美军不寒而栗的“头号杀手”,以至于让美国海军陆战队司令迈克尔·哈吉认为:“这种相对低级的武器将成为未来战争的一个标志。”在美军撤离伊拉克之前路边炸弹造成的伤亡一度不绝于耳。与此同时,不

太赫兹特点

特点编辑人们关注THz技术的原因是THz射线普遍存在,是人们认识自然界的有效线索和工具。但是相对于其他波段的电磁波比如红外和微波,对它的认识和应用非常匮乏。其次,THz射线有它自身的特点。THz 脉冲的典型脉宽在皮秒量级,不但可以方便地进行时间分辨的研究,而且通过取样测量技术,能够有效地抑制远红

太赫兹应用

太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时,由于太赫兹能量很小,不会对物质产生破坏作用,所以与X射线相比更具有优势。THz时域光谱技术目前已经开始商业化运作,世界范围内已经有多家企业开始生产商用THz时域光谱仪,主要是中国,美国,欧洲和日本的厂家。THz时域光谱技术的

太赫兹雷达

高精度宽频带,让隐身兵器无所遁形。众所周知,雷达主要靠接收目标的反射信号来发现目标。如果目标表面能使雷达波被吸收或散射,就可大大减小被发现的概率,从而达到隐身的目的。因此,通常所说的隐身技术主要是靠形状、吸波涂层、形成等离子云吸收或改变雷达波的传播方向来实现隐身的。在隐身技术应用之后,常规的窄带微波

太赫兹历史

太赫兹(Tera Hertz,THz)是波动频率单位之一,又称为太赫,或太拉赫兹。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示电磁波频率。太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。[1]