美国最具野心的激光器：世界最强X射线激光器

2013-07-30 00:04

　　——美国政府某顾问小组近日提议，美国应建造一种实现电子注入材料和化学反应、功能强大的新型X射线激光器。

　　美国能源部下属的基础能源科学委员会(BESAC)近日驳回了有关未来X射线光源的四项提案，取而代之的是一项更具雄心的愿景。该委员会表示，如果来自各个阵营的支持者能够强强联手，这一愿景是可以实现的。

　　负责此项研究的麻省理工学院加速器物理学家William Barletta表示，"我们需要一种真正出类拔萃的革命性系统，一种通过磁力来扭动电子束以发射相干/同相X射线的'自由电子激光器'"。新型激光器应能提供很高的X射线脉冲重复率和较广的X射线光子能量范围。

　　这一想法与劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的一项提案不谋而合；该项命名为"下一代光源"(NGLS)的提案原则上已通过能源部审核，但还需经过国会的详细审查。

自由电子激光器

　　但该委员会建议的能量范围要大于NGLS提议的范围，而与斯坦福线性加速器中心(Stanford Linear Accelerator Center)的相应提案范围相重合；后一项提案是对线性相干光源(LCLS)系统进行升级，这是一种已投入运行的自由电子激光器。

　　伯克利实验室主任Paul Alivisatos称NGLS已经过一系列缩减，将建造成本控制在10亿美元以内。除此之外确实存在其他更具雄心、接近于该委员会5千电子伏特目标的提案，但其建造成本均太高。Barletta认为NGLS与LCLS提案各有优缺点，两个实验室应加以联手以"取人之长、补己之短"。

　　委员会还听取了支持者对"终极储存环"的意见，这是一种类似于X射线同步加速器但能够发射相干X射线的装置。而类似于同步加速器，能量回收型加速器(Energy Recovery Linac)也可以通过回收光束来储存能量。

　　Barletta称，能源部应认真审查有关升级现有同步加速器的各项计划，以确认将经费花在建造新型终极储存环上是否更实在。瑞典、巴西和日本等一些其他国家已在建造更为先进的同步加速器。

　　Viki译 Alex校对

　　世界强大X射线激光器探密

　　1、首个原子X射线激光诞生——2012年国际十大科技新闻

　　在越来越短的波长上实现激光发射是人们长期追寻的一个目标。激光的波长越短，捕获到超快反应的可能性就越大；而激光颜色越纯，展示的细节越清晰。1月，首个原子X射线激光在美国能源部斯坦福直线加速器中心（SLAC）国家加速器实验室被成功开发出来。

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