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究竟何为极紫外自由电子激光?有哪些应用

来源:亿德体育官网   发布时间:2022-02-14 08:13nbsp;  点击量:

本文摘要:日前,由中国科学院沈阳化学物理研究所(以下全称“沈阳化物所”)和上海应用于物理研究所(以下全称“上海应物所”)牵头研制的极紫外自由电子激光装置——“沈阳光源”经过3个多月卓有成效的调试之后,再一收到了世界上最弱的极紫外自由电子激光脉冲——单个皮秒激光脉冲可产生140万亿个光子,沦为世界上视星等且波长几乎固定式的极紫外自由电子激光光源。到底何为极紫外自由电子激光?该装置又有哪些应用于?

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日前,由中国科学院沈阳化学物理研究所(以下全称“沈阳化物所”)和上海应用于物理研究所(以下全称“上海应物所”)牵头研制的极紫外自由电子激光装置——“沈阳光源”经过3个多月卓有成效的调试之后,再一收到了世界上最弱的极紫外自由电子激光脉冲——单个皮秒激光脉冲可产生140万亿个光子,沦为世界上视星等且波长几乎固定式的极紫外自由电子激光光源。到底何为极紫外自由电子激光?该装置又有哪些应用于?为分子拍电影的摄像机光的本质是电磁波,同时也是粒子,光子本身具有能量,波长越高,光子的能量就越高。

红外线的波长大体正处于400到700纳米之间(1纳米相等10亿分之一米),其光子能量可以性刺激人的视觉细胞产生信号,而波长大于红外线的紫外光因为光子能量低,不会对人体产生危害,比如UVA(320至400纳米)和UVB(270至320纳米)紫外光。“当波长较短到100纳米附近时,一个光子所不具备的能量就不足以电离一个原子或分子,而又会把分子刺穿,这个波段的光称作近于紫外光。

”沈阳化物所科研人员戴着东旭说道。  自19世纪以来,电和电磁波不仅沦为人类社会最重要的运送和用于能源的形式,也沦为人类了解和感官物质世界最重要的媒介和手段。例如,人们都是把声音和图像通过麦克风和摄像头等转换成电信号,然后展开处置和传输。

某种程度,要想要观测物质世界中的原子和分子,最关键的,就是要将所要观测的物质世界中的原子或分子中的涉及信息变为更容易辨识和处置的电信号。“最必要的方法就是:把原子或分子中的电子打出来,使得原子、分子变为具有正电荷的离子。这种带上正电的离子敲击在探测器上,就不会构成电信号,这样一来,我们之后能更为灵敏地观测原子、分子及自由基。

”戴着东旭讲解说道,通过观测打出来的电子,还可以获得物质的结构和动态信息,进而在原子、分子层次上探寻物质世界的奥秘。自19世纪以来,电和电磁波不仅沦为人类社会最重要的运送和用于能源的形式,也沦为人类了解和感官物质世界最重要的媒介和手段。例如,人们都是把声音和图像通过麦克风和摄像头等转换成电信号,然后展开处置和传输。

在科学实验中,必须观测的原子或分子数量有可能非常少,不存在时间也十分较短,普通的极紫外光源无法符合这个市场需求,必需要有高亮度的极紫外光源,即极紫外激光。早已竣工的沈阳光源是当今世界上首套运营在极紫外波段的自由电子激光用户装置,也是视星等的极紫外光源。光源的每一个激光脉冲可产生多达100万亿个光子,波长可在极紫外区域几乎倒数固定式,具备较好的相干性;该激光还可以在飞秒或皮秒脉冲模式工作。如此一来,具备高亮度、超快特性的极紫外自由电子激光,之后可精彩“看见”在原子层次上再次发生的物理、化学、生物反应过程,将物质科学的实验研究由宏观体系了解到单个原子尺度体系、从静态过程下降到超快的动态过程、从理想实验环境下的研究逐步改向现实反应条件下的研究。

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“它是一个需要给分子拍电影的工具。”上海应物所所长赵振堂讲解说道,极紫外自由电子激光脉冲持续时间充足较短,需要捕捉到化学键脱落和构成的过程,大大提高了人类研究物质内部结构的能力。


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