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正式开建!上海硬X射线自由电子激光装置到底有多“硬”

2019-04-14 02:36
        

  东方网记者夏阳4月27日报道:上海硬X射线自由电子激光装置今日正式开工建设,是上海建立世界一流的光子科学中心的重要里程碑,更为上海建设具有全球影响力的科技创新中心按下加速键。该装置由《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》优先布局,整体投资接近100亿元,系国内迄今为止投资最大的重大科技基础设施项目。

  该装置建成后,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。作为世界顶级的科研基础设施,硬X射线自由电子激光装置将刺激多类学科的发展,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。

  上海在光学技术建设上一直在奋进,在2007年时建成第三代同步辐射光源,这种光比普通X光强上万倍。而X射线自由电子激光则比同步辐射光更强,比目前最好的第三代同步辐射光源高出8到10个数量级。

  为什么X射线为什么还分软硬?简单来说,硬X射线是能量较高的x射线nm之间。相对应的,波长在0.1nm以上的则称为软x射线。上海软线装置布局早于硬线月,我国第一台软X射线自由电子激光光源就开工,预计可于明年建成并向用户开放。

  数年之间,上海在X射线自由电子激光领域再进一步,硬X射线自由电子激光装置,具有软X射线自由电子激光不能比拟的平均亮度,可以解决多学科前沿重大科学问题在软X射线时候不能完成研究。

  同步辐射光所能看到的是分子层面的结构,而硬X射线自由电子激光则能看清原子级别的结构。这个区别有多大?如果说,同步辐射光可以看见一份报纸,那么硬X射线自由电子激光则可以看清报纸里的每一个字。

  不仅如此,得益于极其优异的特性同时兼具高空间分辨率、高时间分辨率、高能量分辨率和波长可调等优异特性的X射线自由电子激光可将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,使现有的研究手段出现跨越式发展,使以往难以进行的实验成为现实。

  高低搭配!有软有硬!届时,张江国家实验室将构建光子科学大装置集群,上海也将成为集聚同步辐射光源、软X射线自由电子激光、硬X射线自由电子激光和超强超短激光于同一区域的国际光子科学研究高地。



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