颜学庆、卢海洋团队提出激光驱动光子对撞机设计方案
光子(能量)在特定条件下可以转化成物质,这对研究物质的起因有重要的意义。相关的理论研究始于上世纪30年代,直到1997年,美国SLAC国家加速器实验室首次在实验上观测到多光子碰撞产生正负电子对的过程。然而,对于两个高能光子的相互作用产生正负电子对的过程,也就是常说的光子对撞机,受制于已有伽马射线源的流强和亮度不够高,迄今为止还未被在实验中观测到。 近年来,随着激光技术的发展,特别是10拍瓦(1拍瓦 = 1×1015瓦)激光器的建成,激光光强得到极大地提高,预测可以达到1×1023 W/cm3以上。当如此高强度的激光与物质相互作用时,大部分激光能量将被物质吸收并转化成伽马射线,若能同时有效控制伽马射线的发散角,伽马射线源将会达到前所未有的流强和亮度。 在“大科学装置前沿研究”重点专项等的支持下,北京大学物理学院颜学庆、卢海洋研究团队针对实验上双光子相互作用产生正负电子对这一世界性科学难题,开展了系统深入的研究。前期工作中,......阅读全文
LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(四)
2.3. 多线TPLSM中的获取模式 我们以两种获取模式操作多线TPLSM:第一种,整个研究使用所谓“帧扫描”模式,以64束激光在X、Y方向扫描样品。因此焦平面上激发了均一性照明,假定光束阵列的横向步长尺寸没有过于粗糙(通常使用≤400 nm的步长尺寸)。在Fig. 3A,展示了以“帧
LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(三)
2.2.多线TPLSM中通过成像检测释放光 在单光束TPLSM中,光电倍增管PMT或者雪崩二极管APD可以很方便地用于释放光检测,由于双光子激发的原理,激发只发生在激光焦点处。因此,用于屏蔽离焦光线的共焦小孔变得不必要,并且可以使用NDD检测。这意味着激发光不会被送回扫描镜,而是直接进入位于靠
双光子显微镜的双光子显微镜的优势
双光子荧光显微镜有很多优点:1)长波长的光比短波长的光受散射影响较小容易穿透标本;2)焦平面外的荧光分子不被激发使较多的激发光可以到达焦平面,使激发光可以穿透更深的标本;3)长波长的近红外光比短波长的光对细胞毒性小;4)使用双光子显微镜观察标本的时候,只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以,双光子显
LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(一)
Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,∗, Matthi
LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(二)
2. 方法与结果 为了从激光扫描显微镜的功能性成像中得出重要结论,一个高的时间分辨率是很重要的。在低光情况下,这通常通过进行单线扫描来获取。这被以一个垂直系统(VS)神经元的突触前分支的激光共聚焦(Leica SP2)钙离子成像示例 (see Fig. 1, Table 1). 这类神
为什么原子可以吸收光子?电子跟光子有什么关系?
原子吸收光子,实际上是原子中的电子在吸收光子。 凡是带有电荷的微粒,都既能产生光子、又能吸收光子。光子是电荷之间相互联系的信使。万物总是相互联系的(试想:若无联系,万物何以存在?),光子就是电荷之间相互联系的方式。 电子一般不会单独转化为光子,这不符合电荷守恒定律。只有一对正负电
显微镜里,单光子、双光子显微镜的区别
这个以前解释过,单光子就是通常的荧光激发方式,一个光子激发一个荧光分子发光,荧光波长比激发波长稍微长一些;双光子就是用两个光子激发一个荧光分子,激发光子能量小于荧光光子能量,因此激发波长长于荧光波长。现在公认的双光子激发的用途:1. 用于用到红外激发,穿透深度要高于单光子激发,2. 用于需要更高的激
中国科大等在固态量子光学领域取得进展
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和德国维尔兹堡大学、英国剑桥大学相关小组合作,在国际上首创双色脉冲相干激发理论,为光和原子的相互作用等基础量子光学问题的研究打开了一个新思路,解决了共振荧光长期存在的激光本底噪声问题。进一步,研究组通过该方法在微腔耦合的半导体量子点体系上实验实现了无激光背景的高效
中科院高水平成果不断涌现
高次谐波光谱中 全量子轨道映射研究获进展 近日,中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)光物理重点实验室研究员魏志义研究组利用自己组建的阿秒激光装置,实现了电子波包在自由态的各条量子轨道上的直接定位,获得了全量子轨道分辨的高次谐波谱。相关研究结果发表在近期出版的《物理评论快报》上。 高
科学家观测到飞秒强激光驱动的原子核同质异能态
强激光Kr83同质异能态实验装置示意图 近日,上海交通大学张杰院士团队与复旦大学马余刚院士团队合作,首次在实验中观测到飞秒激光驱动产生的原子核同质异能态。相关研究以《飞秒泵浦时抖动电子与离子库伦碰撞所产生的同质异能态》为题,在《物理评论快报》上发表。 近年来,随着强激光技术的发展,强激光驱
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
大连化物所研制出连续波千瓦级燃烧驱动HBr化学激光器
近日,我所金玉奇研究员、多丽萍研究员团队成功研制了连续波千瓦级燃烧驱动HBr化学激光器,该激光器在4.0-5.0微米波段的输出功率是目前文献可查的同类激光器的最高记录。此外,该激光器的输出谱线丰富,可为长波中红外激光应用提供良好的高能激光光源。 该激光器采用NF3和D2燃烧高温热解过量的NF3
LSCM的双光子技术
近年来LSCM推出了双光子技术,即利用两个低能量激发光子激发一个荧光分子,其荧光波长等于一个高能量单光子直接激发一个荧光分子,却降低荧光损耗,并具有更高的激发功率和稳定的穿透力,从而提高图片分辨率,值得进行尝试和应用。总之,LSCM技术因其简单易行的前期处理、高辨识度的后期成像及无损于样品等优势,将
目前光子技术的现状
从理论上来说,硅基器件完全没可能在性能上比过III-V。硅光的优势在于cmos厂不用换生产线,所以注定是一个退而求其次的技术。但话说回来,几大fab真的投钱建几条III-V线又有何不可呢。看看avago这几年的崛起和intel的失利。
光子如雪也能崩塌
寂静的雪山,随着一声“咔嚓”的轻响,雪层断裂,“白色妖魔”呼啸而下,巨大的力量能将将所过之处扫荡殆尽,自然界的雪崩危害巨大,能摧毁森林、威胁人类。实际上,雪崩并非雪花专有,光子也能发生雪崩,同样的能量喷涌,带来的却是革命性的应用。 近日,研究人员开发出了第一个证明“光子雪崩”的纳米材料,这可
光子牵引效应的定义
光子牵引效应是指在经典电磁波频率范围(即光子能量hν
什么叫光子计数技术
光子计数技术,是检测极微弱光的有力手段,这一技术是通过分辨单个光子在检测器(光电倍增管)中激发出来的光电子脉冲,把光信号从热噪声中以数字化的方式提取出来。这种系统具有良好的长时间稳定性和很高的探测灵敏度。目前,光子技术系统广泛应用于科技领域中的极微弱光学现象的研究和某些工业部分中的分析测量工作,如在
光子牵引效应的概念
光子牵引效应是指在经典电磁波频率范围(即光子能量hν
光子特性相关概述
从波的角度看,光子具有两种可能的偏振态和三个正交的波矢分量,决定了它的波长和传播方向;从粒子的角度看,光子静止质量为零,电荷为零,半衰期无限长。光子是自旋为1的规范玻色子,因而轻子数、重子数和奇异数都为零。 光子的静止质量严格为零,本质上和库仑定律严格的距离平方反比关系等价,如果光子静止质量不
光子的特性详细叙述
光子能够在很多自然过程中产生,例如:在分子、原子或原子核从高能级向低能级跃迁时电荷被加速的过程中会辐射光子,粒子和反粒子湮灭时也会产生光子;在上述的时间反演过程中光子能够被吸收,即分子、原子或原子核从低能级向高能级跃迁,粒子和反粒子对的产生。 在真空中光子的速度为光速,能量E和动量p之间关系为
聚焦10个人类大型仪器科学项目
北京时间9月6日消息,为了进一步了解人类居住的地球以及浩瀚复杂的宇宙,科学家研制了一系列雄心勃勃的新工具。在这些昂贵的大型科学仪器的帮助下,他们发现了地球和宇宙的众多秘密。研制大型科学仪器并非易事,有时需要多个国家的数十年努力,所投入的资金更是一个天文数字。 借助于这些令人敬畏的仪器设备,
上海光机所在单层MoS2偶次谐波的频移方面取得进展
近期,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研究团队,在利用强场激光驱动单层MoS2的偶次谐波频移方面取得进展。相关研究成果以Frequency shift of even-order high harmonic generation in monolayer MoS2为题,
纳米光子学与生物光子学联合研究中心在长春成立
国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心日前在长春成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个合作平台。 纳米制造技术是21世纪的关键技术之一,生命科学是当今世界科技发展的热点之一。随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的飞速发展,由光学、纳米、生物领域融合而成的新
多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像
角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。 wx_article_20200815180121_819doe.jpg 图1 角膜的组织学结构 上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三
多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像
角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。图1 角膜的组织学结构上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三种细胞构成,从外到内依次是表层细胞、翼细胞和基底细胞。只有基底细胞可进行有丝分裂和分化,基底细胞的补充是由从角膜
“十二五”863计划“光子集成技术与系统应用”项目验收
9月22日,科技部高新司组织专家在北京召开了“十二五”国家863计划信息技术领域“光子集成技术与系统应用”项目验收会。项目牵头单位为中国科学院半导体研究所,课题承担单位包括浙江大学、北京大学、武汉邮电科学研究院、南京大学、北京邮电大学等单位。 该项目突破了低损耗硅纳米线波导、波分复用器件、
金刚石量子内存能改变单光子颜色
加拿大国家研究理事会和滑铁卢大学量子计算研究所使用金刚石中的一个量子内存,首次实现了超快单光子颜色和带宽的转换。 改变一个光子的颜色或频率,是优化量子网络中连结部件的必要条件。例如,在光量子通信中,可通过光纤的最佳传输是近红外线,但许多测量传感器在频率更高的可见光条件下会工作得更好。在光纤和
实验室通过光子晶体和纳米线组合实现光子集成新突破
LinkedIn与电子一体化的巨大成功故事相反,光子集成技术还处于起步阶段。它面临的最严重的障碍之一是需要使用不同的材料来实现不同的功能,不像电子集成。更复杂的是,许多光子集成所需的材料与硅集成技术不兼容。 到目前为止,在光子电路中放置各种功能纳米线,以达到所需的功能已经表明,虽然完全有可能
新研究实现飞秒激光加工多关节微机械
中国科学技术大学微纳米工程实验室教授吴东团队提出了一种飞秒激光二合一写入多材料的加工策略,制造了由温敏水凝胶和金属纳米颗粒组成的微机械关节,随后开发出具有多种变形模式(>10)的多关节人形微机械。相关研究成果日前发表于《自然-通讯》。 近年来,飞秒激光双光子聚合技术作为一种具有纳米精度的真三维
大型强子对撞机或将发现额外维度
据RedOrbit科学网与美国广播公司(ABC)新闻网11月17日报道,欧洲核子物理研究中心(CERN)的科学家表示,大型强子对撞机(LHC)目前得到的成果超出预期,或将在明年发现有关“额外维度”的第一批证据,这是已知四维空间之外的维度。 四维空间是一个时空的概念,是指在空间架构上比我们