告别硅芯片时代：X射线激光器发现最快电气转换率

2013-08-08 00:04

来源： OFweek激光网

　　1976年魅夸克的存在证据。见J/ψ介子。

　　1990年质子及中子内部的夸克结构。

　　1995年 τ子的发现。

　　在90年代的前半段，斯坦福线性对撞机运用大型探测器，投入Z玻色子的研究。

　　2005年时SLAC 的员工超过一千人，其中约150人属于拥有博士学位的物理学家。并且每年提供超过三千名的访问学者使用粒子加速器进行高能物理实验，及斯坦福同步辐射实验室进行同步辐射研究。2006年诺贝尔化学奖的研究便受惠于此。

　　在2008年十月，美国能源部宣布中心更名为 SLAC 国家加速器实验室。

　　X射线激光器简介：

　　Ｘ射线激光器被称作自由电子激光器。与传统激光器不同，自由电子激光器并不是通过光照或电流刺激某种物质发射光子，而是使用粒子加速器让极小的电子云穿过磁铁组，这些磁铁把电子推来推去，直到电子释放出光脉冲。传统激光器的激光波长是由发射光子的物质本身的属性决定，而自由电子激光器理论上只需改变电子的能量和磁铁组的排列就可发出各种波长的激光。

　　位于美国斯坦福直线加速器中心（SLAC）国家加速器实验室内、迄今世界最强大的X射线激光器——直线加速器相干光源（LCLS）于6月30日发表了它自启动以来的第一项实验成果：其强大而独特的能力，达到了可操纵原子样本上单个电子的水平，从内到外逐个将电子剥离，形成了所谓的“空心原子”。

　　由于体现出了X射线令人惊讶的强度与操控度，该结果让科学界人士大为赞赏；甚至包括研究人员自己在内，直到实验成功才真正相信，X射线已可达到如此精准之地步。

　　SLAC国家加速器实验室隶属美国能源部，40余年来执着于对自然界基本规律的探索，以物理实验手段揭示了许多自然界的秘密。

　　2009年4月，直线加速器相干光源（LCLS）在这里成功诞生。这个巨型激光器长130米，由实验室3公里长的直线粒子加速器提供动力，每次启动发光装置研究人员需花2小时。该设备制成耗时3年，而从计划提出到完成开工准备历时几乎10年。

　　诞生伊始，研究员第一次使用大功率X射线激光器发出直线连续光，此X射线已经比其他任何人造光源发出的脉冲亮度都要高，测试光的波长为0.15纳米（nm），是当时人类创造的最短波长同时具有最大能量的光。