激光难题终于有解了:科学家首次精确捕捉金属电离成等离子体的瞬间
当超强激光脉冲照射物质时,它可以将电子从原子核周围剥离,形成由离子和电子组成的极热等离子体。这一过程发生得极快,通常在万亿分之一秒内完成。德国亥姆霍兹Dresden-Rossendorf研究中心的科学家现在以前所未有的精度捕捉到了这一电离过程,相关成果发表于《自然·通讯》。这项工作不仅为理解极端条件下激光与物质的相互作用提供了新见解,还为激光核聚变研究引入了有前景的诊断方法。等离子体是物质的第四态,广泛存在于宇宙中,从恒星内部到闪电都能见到。在实验室中制造和研究等离子体,对于能源、材料和基础物理研究都具有重要意义。然而,等离子体的形成和演化极其迅速,观察其细节需要特殊的实验技术。需要更短的激光脉冲要观察电离过程,需要使用比它更短的激光脉冲。研究团队结合了两种先进的激光系统:X射线自由电子激光和欧洲X射线自由电子激光装置上的高强度光学激光ReLaX。这两种激光的脉冲持续时间仅为25和30飞秒,即千万亿分之一秒。一皮秒等于一万亿分之......阅读全文
“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
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
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
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
“硬X射线自由电子激光装置”在上海启动建设
4月27日, “硬X射线自由电子激光装置”建设启动。这标志着国内迄今为止投资最大、建设周期最长的国家重大科技基础设施项目——硬X射线自由电子激光装置自此迈入全面建设时期。 当天上午, “X射线自由电子激光的科学机遇与技术挑战”学术论坛在上海科技大学举行。目前,X射线自由电子激光装置已成为发达国
软X射线自由电子激光装置实验研究取得新进展
近日,中国科学院上海高等研究院、上海应用物理研究所自由电子激光团队,在外种子自由电子激光研究方面取得重要进展,理论提出了一种相干能量调制的自放大机制,并基于上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)完成实验验证。研究表明,这一新机制可降低外种子自由电子激光对外种子激光的功率需求,解决了外种子自由
英国出资564万英镑参与X射线自由电子激光装置项目
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
软X射线自由电子激光装置实现水窗波段放大出光
近日,我国首台X射线自由电子激光用户装置——上海软X射线自由电子激光装置(简称SXFEL)调试工作连续取得突破性进展,先后在5.6纳米、3.5纳米、2.4纳米和2.0纳米波长实现自由电子激光放大出光,实现了“水窗”波段全覆盖,并在3.5纳米实现饱和,输出峰值功率超过500MW,X射线贯通光束线传
欧洲X射线自由电子激光装置在德国汉堡正式启用
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
欧洲X射线自由电子激光装置在德国汉堡首秀
新华社柏林9月1日电(记者田颖)欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)1日在德国汉堡大都市区正式投入使用。这一造价为12.2亿欧元的大型激光装置由11个欧洲国家参与研发和建设。 XFEL是世界上最大的X射线激光设施,每秒可发射多达27000个脉冲,亮度比传统的同步加速器光源亮度高出10亿倍。该
上海软X射线自由电子激光用户装置通过HLSS运行模式测试
上海软X射线自由电子激光(SXFEL)用户装置完成并通过自由电子激光谐波驱动自种子(HLSS)先进运行模式的工艺测试。测试以线上线下相结合的方式进行,测试专家组由中国科学院近代物理研究所、中科院高能物理研究所、中国科学技术大学、北京大学、清华大学、上海交通大学、中科院大连化学物理研究所、中科院上
Optica:X射线自由电子激光振荡器研究获进展
上海光源科学中心自由电子激光团队在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得重要进展,理论提出了一种产生涡旋X光的方法。研究表明,仅仅通过增益失谐的调节,X射线自由电子激光振荡器的输出就可以从传统的高斯光变为涡旋光。7月17日,相关研究成果以Generating X-rays with orbital
激光难题终于有解了:科学家首次精确捕捉金属电离成等离子体的瞬间
当超强激光脉冲照射物质时,它可以将电子从原子核周围剥离,形成由离子和电子组成的极热等离子体。这一过程发生得极快,通常在万亿分之一秒内完成。德国亥姆霍兹Dresden-Rossendorf研究中心的科学家现在以前所未有的精度捕捉到了这一电离过程,相关成果发表于《自然·通讯》。这项工作不仅为理解极端条件
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
X射线自由电子激光原理和生物分子结构测定研究中应用
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、
软X射线自由电子激光试验装置可行性研究报告评审会召开
1月4日,由中科院和教育部共同组织的“软X射线自由电子激光试验装置可行性研究报告评审会”在中科院上海应用物理研究所张江园区召开。评审专家组由加速器物理和技术、激光物理与技术、建筑安装工程技术、工程预算等19位专家组成,方守贤院士任组长。中科院院计划财务局、基础科学局、教育部科技司相关领导出席会议
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
激光等离子体X射线能谱的测量
分别用K边滤波和滤波-荧光法测量了激光等离子体发射的1.5—100keV的X射线连续谱。文中叙述了激光等离子体X射线能谱的测量方法和多道X射线能谱仪,介绍了激光聚变实验结果。
了解核聚变有了新工具
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义。 温稠密物质范围很宽,可以定
X射线激光器的应用
生物活细胞的激光成像是X射线激光的重要应用领域.它不需要像应用电子显微镜那样的样品制备过程,也不受样品活动的影响,并且在样品受到损伤之前就可完成成像过程。因此,采用波长在水窗附近(~ 4.4nm)的X射线激光作光源的X射线显微镜就可获得活细胞组织的图像,采用X射线激光全息术还可得到三维全息图,这对生
美国X射线激光器成功产生第一束X射线
美国劳伦斯伯克利国家实验室新升级的直线加速器相干光源(LCLS)X射线自由电子激光器(XFEL),成功产生了第一束X射线。此次升级的X射线闪光每秒高达100万次,是其前身的8000倍,它改变了科学家探索原子尺度超快现象的能力,这些现象对于从量子材料到清洁能源等广泛应用至关重要,将开创X射线研究的新时
美国X射线激光器成功产生第一束X射线
美国SLAC国家加速器实验室新升级的直线加速器相干光源(LCLS)X射线自由电子激光器(XFEL),成功产生了第一束X射线。此次升级的X射线闪光每秒高达100万次,是其前身的8000倍,它改变了科学家探索原子尺度超快现象的能力,这些现象对于从量子材料到清洁能源等广泛应用至关重要,将开创X射线研究
XFEL如此前沿,我国是如何布局的?
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
英建造拍摄速度更快X射线摄影机
据美国物理学家组织网近日报道,英国科技设施委员会(STFC)将和格拉斯哥大学合作,建造迄今为止拍摄速度最快的X射线摄影机:每秒450万帧,可记录瞬间爆发的图像。将它安装于大型研究设备上,有助于从分子和原子水平揭示物质内部结构,开发新型药物及用于其他重要研究领域。 该摄影机也是英国科技设施委
英国研制新型X射线摄影机-揭示物质内部结构
据美国物理学家组织网近日报道,英国科技设施委员会(STFC)将和格拉斯哥大学合作,建造迄今为止拍摄速度最快的X射线摄影机:每秒450万帧,可记录瞬间爆发的图像。将它安装于大型研究设备上,有助于从分子和原子水平揭示物质内部结构,开发新型药物及用于其他重要研究领域。 该摄影机也是英国科技
研究实现超快软X射线激光输出
近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员杨学明,研究员张未卿团队与深圳先进光源研究院科研团队合作,在超快软X射线自由电子激光领域取得新进展。研发团队提出一种基于等离子体的高效啁啾脉冲压缩方法,从理论和模拟层面证明了该方法可突破传统技术的效率瓶颈,为实现超高亮度的软X射线激光超短脉冲输
X射线激光器的功能介绍
中文名称X射线激光器英文名称X-ray laser定 义输出波长在X射线波段的激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)
X射线激光器的功能介绍
中文名称X射线激光器英文名称X-ray laser定 义输出波长在X射线波段的激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)
X射线激光器的结构组成
X射线激光器和普通激光器类似,可由驱动源、工作物质和谐振腔三部分组成。驱动源是高功率激光器、高压放电装置甚至核装置等能向工作物质馈送能量的激励装置,普遍采用的是高功率激光器。工作物质是驱动源产生的等离子体,所以这种激光也称为等离子体X射线激光。软X射线激光的光腔由多层膜X射线反射镜、多层膜输出耦合(
上海高研院在全相干自由电子激光研究方面取得进展
中国科学院上海高等研究院自由电子激光团队在全相干自由电子激光研究方面取得进展,基于上海软X射线自由电子激光装置成功验证了由我国自主提出的回声谐波级联自由电子激光新机制,并获得了具有优异性能的软X射线相干辐射。近日,相关研究成果以Coherent and ultra-short soft X-ray