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“硬X射线自由电子激光装置”在上海启动建设

2018-04-28 10:04
激光谷
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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家争夺21世纪科技至高点的必备高科技基础设施。多位来自世界各地的院士和专家在论坛上表示,上海硬X射线自由电子激光装置建成后,将成为世界上最高效和最先进的自由电子激光用户装置之一,为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端研究手段,形成独具特色、多学科交叉的先进科学研究平台。

它与已有的上海同步辐射光源、软X射线自由电子激光装置、超强超短激光实验装置等一起构成的世界领先的光子科学中心,将使我国的光子科学研究从跟跑、并行走向领跑。

据了解,硬X射线自由电子激光装置的建设选址在上海张江综合性国家科学中心核心区域,装置总长约3.1公里,将建设埋深30多米的地下隧道,包含超导直线加速器隧道、波荡器隧道、光束线隧道等10条隧道及5个工作井。

硬X射线自由电子激光具有更高的亮度、更短的脉冲结构和更好的相干性,能提供的X射线峰值亮度比第三代同步辐射光源更高。具备纳米级的超高空间分辨能力和飞秒级的超快时间分辨能力。另外,X射线自由电子激光可将对微观世界的研究能力从拍“分子照片”提升到拍“分子电影”的水平,也可同时满足面向物质、单分子、超强超短单颗粒成像,以及极端光物理等多个实验站的需求。

这一大型用户装置将为科学家在大的时间跨度(秒到亚飞秒)、空间尺度(微米到埃)和原位环境下了解物质体系的构效关系,提供最先进的全能谱、多维度、非线性、相干的X射线物质表征方法,并为用户提供在分子、原子尺度以及极端条件下观测和控制物质的结构及其动态过程的能力,为揭示生命机理、调控化学反应、探索量子调控等国家战略性科技重大问题提供解决方案。

据悉,硬X射线自由电子激光装置项目将由上海市与中国科学院紧密合作建设。项目法人单位为上海科技大学,共建单位为中国科学院上海应用物理研究所和中国科学院上海光学精密机械研究所。

在“X射线自由电子激光的科学机遇与技术挑战”学术论坛上,来自加州大学伯克利分校/上海科技大学的杨培东院士、巴黎综合理工大学的Gérard Mourou院士、厦门大学的孙世刚院士、中科院物理所的高鸿钧院士、中科院大连化物所的杨学明院士、中科院生物物理所所长许瑞明研究员等国内外大学和研究所的院士和专家们,围绕着X射线自由电子激光的机遇与挑战,做了一系列精彩的学术报告。

(来源:科学网 记者:黄辛)

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