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国际唯一的波长可调极紫外自由电子激光拟2015年建成

导读: 近日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。

  自由电子激光器的工作波长越短,则技术难度越高。

  对原子、分子的探测是物理化学研究的基础,但由于现有仪器设备的限制,大多数分子和自由基难以被单光子电离,使很多研究无法深入,成为困扰科研工作者的一大难题。

  一项旨在解决该难题的实验装置即将在我国建设。近日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。

  项目总负责人、中科院院士杨学明表示,该装置的研制将极大提升我国在能源等相关基础科学领域的实验水平,并极有希望成为国际上相关领域的一个重要研究基地。

自由电子激光器的内部工作模拟图

图为 自由电子激光器的内部工作模拟图

  强强联合

  项目负责人之一、中科院大连化物所研究员戴东旭介绍说,能源研究中,煤的热解等燃烧过程的中间产物往往以原子、分子、自由基的形式存在,这些微观粒子被电离为离子后才能变成电信号被测试到。因此,对微观粒子的高灵敏度、高时间分辨率和物种分辨的探测和研究至关重要。

  但是,大多数分子或自由基的激发电离波长都处于极紫外波段(50~150纳米),而传统激光器产生的基本波长一般在近紫外到近红外波段(300~1000纳米)。这造成了传统激光激发电离微观粒子需要吸收多个光子,其效率和灵敏度会呈几何量级的降低,并且容易把产物打碎。

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