1月(yue)15日(ri)，由(you)中(zhong)科院大(da)连化(hua)学物(wu)理(li)研(yan)究所和上(shang)海应用(yong)物理研(yan)究(jiu)所(suo)联合研制(zhi)的(de)极紫外(wai)自由(you)电子(zi)激光(guang)装(zhuang)置——大(da)连(lian)光源(yuan)，在(zai)经(jing)过(guo)3个多(duo)月(yue)的调试(shi)后(hou)，这(zhe)个(ge)总长(zhang)100米的(de)大(da)装(zhuang)置发出(chu)了世界上(shang)最强的(de)极紫(zi)外自(zi)由(you)电子激(ji)光脉(mai)冲，单(dan)个(ge)皮(pi)秒(miao)激光(guang)脉(mai)冲(chong)产生(sheng)140万亿(yi)个光子，成(cheng)为世界上最亮(liang)且(qie)波长(zhang)完全(quan)可调(diao)的极紫外自(zi)由电(dian)子激(ji)光光(guang)源(yuan)。
 

    大(da)连(lian)光源(yuan)

 

    中科院(yuan)副(fu)院长王(wang)恩(en)哥评(ping)价称：“大连光(guang)源是(shi)中(zhong)科院(yuan)乃至我国的又(you)一(yi)项具有(you)极(ji)高(gao)显(xian)示(shi)度的(de)重(zhong)大科技(ji)成(cheng)果(guo)。装(zhuang)置(zhi)中(zhong)90%的仪器(qi)设(she)备(bei)均由我国自(zi)主研发，标(biao)志(zhi)着(zhe)我国在(zai)这一领(ling)域(yu)占(zhan)据了世界领先(xian)地位(wei)，为我(wo)国(guo)未(wei)来发展更新(xin)一代的高重复频(pin)率(lv)极(ji)紫(zi)外自由(you)电(dian)子激(ji)光(guang)打下(xia)了坚实(shi)的基(ji)础。”

    1月(yue)13日，中科院大(da)连化(hua)学物理(li)研(yan)究(jiu)所(suo)科(ke)研人(ren)员(yuan)在调(diao)试“大连光源(yuan)”仪器(qi)设备。

 

    给(gei)分(fen)子(zi)“拍个(ge)电(dian)影”

 

    自(zi)由(you)电(dian)子激光是(shi)国际上最先进的新一(yi)代(dai)先(xian)进光源(yuan)，也(ye)是(shi)当今(jin)世界(jie)先进(jin)国家竞(jing)相(xiang)发展的(de)重(zhong)要方(fang)向(xiang)，在(zai)科学(xue)研究(jiu)、先进技术、国(guo)防科技发展(zhan)中(zhong)有着(zhe)重(zhong)要(yao)的(de)应用(yong)前(qian)景。先(xian)进自由(you)电子激光的发(fa)展(zhan)在前(qian)沿科学(xue)研(yan)究中发挥着越(yue)来越(yue)重(zhong)要的作用，特别(bie)是(shi)近(jin)十(shi)年(nian)来(lai)，自(zi)由(you)电(dian)子激(ji)光(guang)技(ji)术的(de)发(fa)展(zhan)和突破为探(tan)索(suo)未知(zhi)物(wu)质(zhi)世界、发(fa)现新(xin)科学(xue)规(gui)律(lv)、实现技(ji)术(shu)变(bian)革提供(gong)了前(qian)所未有(you)的(de)研(yan)究工(gong)具。

 

    “自(zi)由(you)电(dian)子(zi)激(ji)光能(neng)够给(gei)分子‘拍电(dian)影(ying)’，比如(ru)记录化(hua)学键(jian)断(duan)裂的动(dong)态(tai)过(guo)程(cheng)，具(ju)有(you)非常诱(you)人的应用(yong)前(qian)景。”中(zhong)科院(yuan)上(shang)海(hai)应物(wu)所所长(zhang)赵(zhao)振(zhen)堂说(shuo)。

 

    而要(yao)拍(pai)好这部“电(dian)影”，离(li)不开神(shen)奇的极(ji)紫外光(guang)。

 

    当(dang)波长短(duan)到100纳米(mi)附(fu)近(jin)时(shi)，一个(ge)光(guang)子所(suo)具(ju)备(bei)的(de)能(neng)量就足(zu)以(yi)电离一个原(yuan)子(zi)或(huo)分子(zi)而又(you)不(bu)会(hui)把分(fen)子打碎，这(zhe)个(ge)波段(duan)的(de)光称为(wei)极(ji)紫(zi)外(wai)光。

 

    “在科(ke)学实验中(zhong)，需(xu)要(yao)探测(ce)的原子或分(fen)子(zi)数量可能非常(chang)少(shao)，存在(zai)时(shi)间也(ye)非(fei)常(chang)短，普通(tong)的(de)极紫(zi)外光源无(wu)法(fa)满(man)足这(zhe)个(ge)需求，必须要有(you)高(gao)亮(liang)度(du)的极紫(zi)外光(guang)源，即极紫外(wai)激光(guang)。”中(zhong)科院大连化物(wu)所分(fen)子反(fan)应动(dong)力学(xue)国(guo)家(jia)重点实(shi)验(yan)室研究(jiu)员(yuan)戴(dai)东旭解释称(cheng)，“极(ji)紫外激光(guang)只(zhi)能(neng)在‘特(te)殊(shu)物质(zhi)’中(zhong)产生，这(zhe)个(ge)‘特殊物质’就(jiu)是(shi)脱(tuo)离(li)原子核而单(dan)独存(cun)在(zai)的自(zi)由状(zhuang)态的(de)电(dian)子(zi)。”

 

    但是，一台(tai)运(yun)行在(zai)极(ji)紫外(wai)波(bo)段的自由(you)电(dian)子(zi)激光设备在(zai)世界(jie)上(shang)尚属空(kong)白。

 

    这(zhe)让科(ke)学(xue)家(jia)感到(dao)，中国的(de)机(ji)会来(lai)了。

 

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    中(zhong)国(guo)第一(yi) 世界(jie)最亮(liang)

 

    在(zai)国(guo)家自然科(ke)学(xue)基(ji)金委(wei)国家重(zhong)大仪(yi)器专项资助下(xia)，由大连(lian)化物所和(he)上(shang)海应物(wu)所(suo)联(lian)合(he)研(yan)制(zhi)的(de)大(da)连(lian)光源(yuan)项目于(yu)2012年(nian)初正式启(qi)动，2014年10月(yue)正(zheng)式在(zai)大连(lian)长(zhang)兴(xing)岛开工(gong)建(jian)设，并于(yu)2016年9月(yue)底(di)安(an)装(zhuang)完(wan)成(cheng)，首(shou)次出(chu)光(guang)。

 

    至此，大连(lian)光(guang)源(yuan)成为我(wo)国第一(yi)台(tai)大型自由电子激光科学研究(jiu)用(yong)户装(zhuang)置，是(shi)当今(jin)世(shi)界上唯一运(yun)行在极(ji)紫外(wai)波段(duan)的自由电(dian)子(zi)激光装(zhuang)置，也是(shi)世(shi)界上(shang)最(zui)亮(liang)的(de)极紫外(wai)光源。
 

 

    光(guang)源的每(mei)一个(ge)激光脉(mai)冲(chong)可(ke)产(chan)生(sheng)超过(guo)100万亿(yi)个光子(zi)，波(bo)长可(ke)在(zai)极紫外(wai)区(qu)域(yu)完全连续可(ke)调，具有(you)完(wan)全(quan)的(de)相干(gan)性(xing)；该(gai)激(ji)光可以工(gong)作(zuo)在(zai)飞秒(miao)或皮秒(miao)脉冲模式(shi)，可以用(yong)自(zi)放(fang)大(da)自(zi)发(fa)辐射(she)或(huo)高增益(yi)谐(xie)波放(fang)大(da)模(mo)式运行。在这(zhe)样(yang)的(de)极紫(zi)外光(guang)照射(she)下的(de)区域(yu)内(nei)，几(ji)乎所有的(de)原(yuan)子和分子都(dou)“无处(chu)遁(dun)形”。

 

    “大(da)连光源(yuan)属(shu)于(yu)第四代光(guang)源(yuan)，在(zai)化(hua)学(xue)、能源(yuan)、物理、生物(wu)、环(huan)境等重(zhong)要研(yan)究领(ling)域(yu)有(you)着(zhe)广(guang)泛(fan)的(de)应(ying)用(yong)，我国率(lv)先(xian)建成这一(yi)先(xian)进(jin)光源(yuan)，对推(tui)动(dong)我(wo)国乃(nai)至世界在(zai)这些(xie)领域的(de)研(yan)究发展有(you)着(zhe)极其重要(yao)的(de)意(yi)义。”中(zhong)科(ke)院院士、中(zhong)科(ke)院大(da)连化物(wu)所(suo)副所长(zhang)杨(yang)学(xue)明(ming)说，“大(da)连(lian)光源(yuan)的(de)成(cheng)功研(yan)制(zhi)也(ye)为(wei)我国未来发(fa)展X波(bo)段(duan)的自由电子(zi)激(ji)光打下(xia)了坚实基(ji)础。”

 

    例(li)如(ru)，举(ju)国(guo)关注(zhu)的雾(wu)霾问(wen)题(ti)，就(jiu)可(ke)以(yi)利用(yong)大连(lian)光源来研究(jiu)。大(da)气(qi)中的化(hua)学物(wu)质与(yu)水分(fen)子(zi)作(zuo)用(yong)后(hou)，形(xing)成分(fen)子团(tuan)簇(cu)，这(zhe)些团(tuan)簇在(zai)生长过程(cheng)中(zhong)吸(xi)附(fu)大(da)气(qi)中各(ge)种污染(ran)分子，生(sheng)长为(wei)较大(da)的(de)气(qi)溶(rong)胶颗(ke)粒(li)，并(bing)逐渐成长为(wei)雾(wu)霾(mai)。利(li)用(yong)大连光(guang)源极(ji)紫(zi)外(wai)软(ruan)电(dian)离(li)技术，就可(ke)以研究(jiu)雾(wu)霾(mai)的生长(zhang)过程，从根(gen)本上(shang)理(li)解雾霾形(xing)成的(de)机理(li)，为(wei)大(da)气污(wu)染(ran)防(fang)治提供(gong)科学依据。