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首次构建微型瞬态波荡器:自由电子激光新突破“万博体育maxbextx官网首页”

  • 产品时间:2022-06-18 07:25
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简要描述:当一束极强非同激光打在直径50微米的金属丝上,除了产生高能电子束,还不会再次发生什么?上海光机所强场激光物理国家重点实验室徐至展、李儒新、刘建胜等科研人员,在国际上第一次用瞬态等离子体这一全新介质,建构了一种微型的瞬态电子波荡器。这一近期研究成果2月27日在线公开发表于《大自然》子刊《大自然·光子学》。 这是时隔去年取得创纪录高亮度高品质电子束重大成果之后,该研究团队在极强非同激光驱动的小型化自由电子激光新概念研究方面获得根本性原创突破。...

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本文摘要:当一束极强非同激光打在直径50微米的金属丝上,除了产生高能电子束,还不会再次发生什么?上海光机所强场激光物理国家重点实验室徐至展、李儒新、刘建胜等科研人员,在国际上第一次用瞬态等离子体这一全新介质,建构了一种微型的瞬态电子波荡器。这一近期研究成果2月27日在线公开发表于《大自然》子刊《大自然·光子学》。 这是时隔去年取得创纪录高亮度高品质电子束重大成果之后,该研究团队在极强非同激光驱动的小型化自由电子激光新概念研究方面获得根本性原创突破。

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当一束极强非同激光打在直径50微米的金属丝上,除了产生高能电子束,还不会再次发生什么?上海光机所强场激光物理国家重点实验室徐至展、李儒新、刘建胜等科研人员,在国际上第一次用瞬态等离子体这一全新介质,建构了一种微型的瞬态电子波荡器。这一近期研究成果2月27日在线公开发表于《大自然》子刊《大自然·光子学》。

这是时隔去年取得创纪录高亮度高品质电子束重大成果之后,该研究团队在极强非同激光驱动的小型化自由电子激光新概念研究方面获得根本性原创突破。自由电子激光被称作第四代光源,可以获取从远红外到X射线波段的高亮度相干性电磁辐射,在物理、化学、材料科学、生命科学等领域具备前所未有的革命性应用于价值。传统的自由电子激光基于射频加速器产生高能电子束,再行利用周期性化学键的磁铁包含的波荡器对电子束展开扭摆与调制,最后电磁辐射出有高亮度相干性电磁辐射。

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无论是射频电子加速器或由周期性磁铁包含的电子波荡器都体积可观、耗资便宜。发展小型化、低成本的新一代自由电子激光,还包括台式简化的波荡器是科学界仍然梦寐以求追赶的根本性目标。

所谓波荡器,通俗地说道,就是让电子像波浪一样孤一起。当电子转变运动方向,就不会收到光。此次建构的微型波荡器,周期大约650微米,比起周期为几个厘米的传统波荡器,在体积上小了几十倍。

此次实验通过激光与等离子体相互作用产生定向的高能电子束,同时基于电荷分离出来在金属丝上瞬间产生一个极强的径向瞬态电场,其持续时间十分一段时间,仅有在几个皮秒量级(1皮秒相等一万亿分之一秒),从而构建了一种微型、瞬态的波荡器方案。通过转变金属丝的长度,还首次观测到了太赫兹辐射强度随传输距离的非线性缩放效应,缩放倍数超过10倍以上。这种强劲太赫兹辐射源未来将会在材料的观测研究方面取得最重要应用于。

该项研究中电子束和波荡器是由同一束激光同时产生,这种波荡器新概念未来将会更进一步扩展,在短波长甚至X射线自由电子激光等领域获得最重要应用于。论文审稿人高度评价了这一成果,认为“这一概念令人惊叹”“该文将不会更有还包括激光器、电动力学(太赫兹波)、电子束、波荡器及自由电子激光等领域研究者的兴趣。


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