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看看大連先進光源究竟有多么了不起!

2019-04-12 00:04 大連日報

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    本報記者謝小芳

    “大連光源”成為我國第一臺大型自由電子激光科學研究用戶裝置,也是當今世界上唯一運行在極紫外波段的自由電子激光裝置,是世界上最亮的極紫外光源。它可以工作在飛秒或皮秒脈沖模式,每一個激光脈沖可產生超過140萬億個光子,單脈沖亮度是世界上所有極紫外光源中最亮的,波長可在整個極紫外區域連續可調,具有完全的相干特性。這些指標構成了“大連光源”在極紫外波段最亮的“閃光燈”和超快的“快門”,幫助科學家在研究化學反應動力學時,捕捉到分子、原子在化學反應中的動態影像。大連光源裝置中90%的儀器設備均由我國自主研發,標志著我國在這一領域占據了世界領先地位,為我國未來發展更新一代的高重復頻率極紫外自由電子激光打下了堅實的基礎。

    現如今,“大連相干光源”已經正式投入運行,并且開始發揮出巨大的推動作用,眾多國內外知名科學家團隊前來尋求合作,將對大氣化學中性團簇、行星原始大氣演化﹑地下水和冰川樣品測年、發動機燃燒過程中復雜機理等能源化學相關領域重大科學問題開展研究。未來,“大連相干光源”還將進行進一步升級,并有望在燃燒、表界面催化、光催化、大氣霧霾等重要科學領域的研究發揮更大的支撐作用。

    下面就讓我們跟隨這組圖示,

    1.要想知道什么是光源先要知道什么是光,先讓我們看看麥克斯韋老爺爺的“發光”史。

    2.我們能看到的光有多少?光的“范圍”太廣,我們的眼睛能看到的可見光只有這么一點!

    3.哪些光有害哪些無害?我們常說電磁輻射對人體有害,指的其實主要是這幾個高頻率區間的電磁輻射:紫外線、X射線、伽馬射線。

    4.究竟是誰在發光?當然就是光源!人類文明的長河中,光源多次推動生活和科技的發展。讓我們來逐一認識一下它們。這第四類同步輻射光源現在已經是推動科技發展的一類重要科研平臺了,是“大科學裝置”中最具代表性的一類。

    5.什么是“大科學裝置”?第二次世界大戰之后,國際科學技術蓬勃發展,各國不斷加大對科研的投資,進入“大科學”時代,“大科學裝置”應運而生。

    6.同步光源有什么優越特性?同步光源渾身是寶!

    7.大型先進光源歷經四代演變。從最初“一機兩用”同時用于研究高能物理和同步輻射,到第二代從高能物理研究中獨立出來,再發展到通過加入磁鐵元器件增大輻射強度的第三代同步輻射光源,現在已發展到第四代先進光源,將初始的環形加速器改為直線性加速器,并被科學家們稱為“自由電子激光”。中國一步一個腳印開展同步輻射光源建設。

    8.“自由電子激光”在哪里?自由電子激光自誕生以來,立即成為科技發達國家競相發展的大科學裝置。近年,美國、歐盟、日本、意大利、瑞士、韓國都紛紛加快了自由電子激光裝置研制的腳步。我國在該領域發展較晚,但近年來也“緊追不舍”,力爭國際領先地位。

    9.為什么極紫外波段這么重要?

    10.“大連相干光源”是中國自由電子激光用戶裝置第一,還是世界極紫外唯一裝置。

    11.“大連相干光源”到底是一臺什么樣的裝置?這就是大連相干光源。

    12.“大連相干光源”可以做到這些:被形象地譽為“超快超亮的微觀世界閃光燈”,瞬間清晰照亮分子、原子的美。可準確捕捉到微觀粒子在化學反應中的動態影像,實現為分子、原子從“拍照片”到“拍電影”的跨越。

    13.為多領域“高速抓拍”作貢獻。可以靈敏探測反應的中間體和產物工作狀態的催化劑微觀結構,表界面的物質動態過程反應的重要單元步驟。

    14.高亮度的短波長光源是推動半導體器件向更小尺寸發展的關鍵。大連相干光源可以提供最低50納米波長的極紫外光源,可用于極紫外光刻技術的研究。

    有了這個“小能手”在多研究領域大展宏圖。

    15.“大連相干光源”已經有多個合作“小伙伴”,現階段已經取得了很不錯的研究成果。

    16.已經完美無缺了嗎?還不是!提高重復頻率,大家在行動。

    制圖:小婷 甜心

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