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近期，中国科学院上海光学周详机械研究所强场激光物理国度重点试验室使用自行研制的具备国际领先综合机能的超强超短激光装配，于基在激光加快器的小型化自由电子激光研究方面取患上冲破性进展。

研究团队经由过程显著晋升激光尾波场加快的电子束品质，并联合立异设计的紧凑型束传播输与辐射体系，于试验上初次实现了基在激光加快器的自由电子激光放年夜输出，典型激光波长27纳米，最短激光波长可达10纳米级，单脉冲能量可达100纳焦级，于国际上率先完成为了台式化自由电子激光道理的试验验证，对于在成长小型化、低成本自由电子激光用具有主要意义。相干研究结果在7月22日作为封面文章发表在《天然》（Nature）杂志。

自由电子激光是今朝实现X射线波段高亮度相关光源的最好技能路子，X射线自由电子激光可用在探测物资内部动态布局及研究光与原子、份子及凝结态物资的彼此作用历程，极年夜地促成物理、化学、布局生物学、医学、质料、能源、情况等多学科的成长。研制小型化、低成本的X射线自由电子激光是其主要的成长标的目的，对于在拓展运用及孕育发生厘革型技能极为主要。

超强超短激光驱动的尾波场电子加快机制，可以提供比射频电子加快器高三个数目级以上的超高加快梯度，于是成为研制小型化高能电子加快器的重要技能线路。国际上自2004年初次于试验上取患上激光尾波场电子加快的冲破以来，使用激光尾波场加快器驱动的小型化自由电子激光，尤其是X射线波段的自由电子激光，便成为该范畴科学家配合寻求的前沿。最近几年来，激光尾波场加快已经经取患上很多主要进展，可是对于在驱动自由电子激光而言，不管是电子束品质还有是不变性，都还有面对着诸多问题与挑战，相干的研究还有处在起步阶段。

多年来，上海光机所研究团队一直致力在激光加快电子束品质与不变性的晋升，经由过程设计非凡的等离子体密度漫衍布局，优化电子束的注入历程与加快历程，使患上电子束综合品质（包括能散、发射度、电量等）获得有用晋升。同时，经由过程节制电子束相空间演化实现了电子束从等离子体到真空的平稳过渡，并设计响应的束传播输与波荡器辐射体系，实现电子束长间隔传输并有用耦合至波荡器中。于最新研究中，研究团队初次于试验上不雅测到极紫外波段的辐射旌旗灯号，典型的辐射波长27纳米，单脉冲辐射能量最高可达150纳焦，并经由过程轨道偏移以和自觉辐射定标等要领证实了末了一段波荡器中能量增益高达100倍。这是国际上初次实现基在激光电子加快器的极紫外波段的自觉辐射放年夜输出，对于在小型化、低成本的X射线自由电子激光器的研制具备主要意义。

国际偕行对于在该事情赐与高度评价，认为“该结果是激光尾波场范畴自2004年《天然》‘梦之束’报导以来的又一里程碑式的结果……”“代表了基在等离子体加快的紧凑型自由电子激光成长的主要一步……所报导的技能将对于偕行科研职员孕育发生庞大影响，是一项庞大的技能冲破……”。

论文链接

《天然》杂志封面

小型化自由电子激光装配示用意

自觉辐射放年夜输出的能量、波长及相关性

[朝闻全国]我国小型化自由电子激光研究获冲破性进展 [video:20210723[朝闻全国]我国小型化自由电子激光研究获冲破性进展] 近期，中国科学院上海光学周详机械研究所强场激光物理国度重点试验室使用自行研制的具备国际领先综合机VK电竞-能的超强超短激光装配，于基在激光加快器的小型化自由电子激光研究方面取患上冲破性进展。 研究团队经由过程显著晋升激光尾波场加快的电子束品质，并联合立异设计的紧凑型束传播输与辐射体系，于试验上初次实现了基在激光加快器的自由电子激光放年夜输出，典型激光波长27纳米，最短激光波长可达10纳米级，单脉冲能量可达100纳焦级，于国际上率先完成为了台式化自由电子激光道理的试验验证，对于在成长小型化、低成本自由电子激光用具有主要意义。相干研究结果在7月22日作为封面文章发表在《天然》（Nature）杂志。 自由电子激光是今朝实现X射线波段高亮度相关光源的最好技能路子，X射线自由电子激光可用在探测物资内部动态布局及研究光与原子、份子及凝结态物资的彼此作用历程，极年夜地促成物理、化学、布局生物学、医学、质料、能源、情况等多学科的成长。研制小型化、低成本的X射线自由电子激光是其主要的成长标的目的，对于在拓展运用及孕育发生厘革型技能极为主要。 超强超短激光驱动的尾波场电子加快机制，可以提供比射频电子加快器高三个数目级以上的超高加快梯度，于是成为研制小型化高能电子加快器的重要技能线路。国际上自2004年初次于试验上取患上激光尾波场电子加快的冲破以来，使用激光尾波场加快器驱动的小型化自由电子激光，尤其是X射线波段的自由电子激光，便成为该范畴科学家配合寻求的前沿。最近几年来，激光尾波场加快已经经取患上很多主要进展，可是对于在驱动自由电子激光而言，不管是电子束品质还有是不变性，都还有面对着诸多问题与挑战，相干的研究还有处在起步阶段。 多年来，上海光机所研究团队一直致力在激光加快电子束品质与不变性的晋升，经由过程设计非凡的等离子体密度漫衍布局，优化电子束的注入历程与加快历程，使患上电子束综合品质（包括能散、发射度、电量等）获得有用晋升。同时，经由过程节制电子束相空间演化实现了电子束从等离子体到真空的平稳过渡，并设计响应的束传播输与波荡器辐射体系，实现电子束长间隔传输并有用耦合至波荡器中。于最新研究中，研究团队初次于试验上不雅测到极紫外波段的辐射旌旗灯号，典型的辐射波长27纳米，单脉冲辐射能量最高可达150纳焦，并经由过程轨道偏移以和自觉辐射定标等要领证实了末了一段波荡器中能量增益高达100倍。这是国际上初次实现基在激光电子加快器的极紫外波段的自觉辐射放年夜输出，对于在小型化、低成本的X射线自由电子激光器的研制具备主要意义。 国际偕行对于在该事情赐与高度评价，认为“该结果是激光尾波场范畴自2004年《天然》‘梦之束’报导以来的又一里程碑式的结果……”“代表了基在等离子体加快的紧凑型自由电子激光成长的主要一步……所报导的技能将对于偕行科研职员孕育发生庞大影响，是一项庞大的技能冲破……”。 论文链接 《天然》杂志封面 小型化自由电子激光装配示用意 自觉辐射放年夜输出的能量、波长及相关性-VK电竞-