1月15日(ri)，由中(zhong)科院大(da)连化学物(wu)理研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)上海(hai)应用(yong)物理研(yan)究所(suo)联合研(yan)制(zhi)的(de)极紫(zi)外自(zi)由电子(zi)激(ji)光装(zhuang)置(zhi)——大连(lian)光(guang)源(yuan)，在(zai)经(jing)过3个(ge)多月的(de)调(diao)试后(hou)，这个总(zong)长100米(mi)的大(da)装(zhuang)置(zhi)发出了世(shi)界上(shang)最强的极(ji)紫(zi)外(wai)自由电子(zi)激光脉冲，单个皮秒激(ji)光脉(mai)冲(chong)产生(sheng)140万亿(yi)个(ge)光子(zi)，成为世界(jie)上(shang)最亮(liang)且(qie)波长(zhang)完全(quan)可调(diao)的(de)极紫外自由电子(zi)激光(guang)光(guang)源(yuan)。
 

    大连(lian)光源(yuan)

 

    中科院(yuan)副(fu)院长王恩(en)哥(ge)评价(jia)称(cheng)：“大连(lian)光(guang)源(yuan)是中(zhong)科(ke)院乃至(zhi)我(wo)国(guo)的(de)又一项具有极高显示(shi)度(du)的重大科(ke)技(ji)成果(guo)。装(zhuang)置(zhi)中(zhong)90%的(de)仪器设(she)备均由我(wo)国(guo)自(zi)主(zhu)研发，标志着(zhe)我国(guo)在(zai)这(zhe)一(yi)领(ling)域占(zhan)据了(le)世界(jie)领(ling)先(xian)地位(wei)，为(wei)我国未(wei)来发展更(geng)新(xin)一代(dai)的高(gao)重复频(pin)率极(ji)紫(zi)外(wai)自(zi)由(you)电(dian)子(zi)激(ji)光(guang)打(da)下(xia)了(le)坚实的(de)基(ji)础(chu)。”

    1月13日，中科(ke)院大连(lian)化学(xue)物理研(yan)究(jiu)所(suo)科(ke)研(yan)人员在(zai)调(diao)试(shi)“大(da)连(lian)光源(yuan)”仪器(qi)设备。

 

    给分子(zi)“拍个电(dian)影(ying)”

 

    自由电(dian)子(zi)激光是国(guo)际(ji)上最先(xian)进的新(xin)一代先进光源，也是当(dang)今(jin)世(shi)界先进(jin)国家竞(jing)相(xiang)发(fa)展(zhan)的重(zhong)要(yao)方(fang)向(xiang)，在科(ke)学(xue)研(yan)究、先(xian)进技(ji)术、国(guo)防科技(ji)发展(zhan)中有着(zhe)重(zhong)要的应(ying)用(yong)前(qian)景。先(xian)进(jin)自由(you)电(dian)子激光(guang)的(de)发展(zhan)在(zai)前(qian)沿(yan)科学(xue)研究中发(fa)挥(hui)着(zhe)越来越重要(yao)的作(zuo)用(yong)，特别(bie)是(shi)近(jin)十(shi)年(nian)来(lai)，自由电(dian)子(zi)激(ji)光(guang)技(ji)术的(de)发展(zhan)和突(tu)破(po)为(wei)探(tan)索(suo)未(wei)知(zhi)物质(zhi)世界、发(fa)现(xian)新科(ke)学规律、实(shi)现技术(shu)变革(ge)提(ti)供了前所未有的研(yan)究工(gong)具。

 

    “自由(you)电(dian)子激光能(neng)够给分(fen)子‘拍(pai)电(dian)影’，比如(ru)记(ji)录化(hua)学键断裂(lie)的(de)动(dong)态(tai)过程(cheng)，具有(you)非(fei)常(chang)诱人(ren)的应用(yong)前(qian)景。”中科院(yuan)上海应物所所(suo)长赵(zhao)振堂(tang)说。

 

    而(er)要拍(pai)好这部(bu)“电(dian)影”，离(li)不(bu)开神(shen)奇(qi)的极紫外(wai)光(guang)。

 

    当(dang)波长(zhang)短(duan)到(dao)100纳米附(fu)近(jin)时，一(yi)个(ge)光(guang)子所(suo)具(ju)备(bei)的(de)能量(liang)就足(zu)以(yi)电(dian)离一(yi)个(ge)原(yuan)子或分子而(er)又不(bu)会把分子打碎(sui)，这个波段(duan)的(de)光(guang)称(cheng)为(wei)极紫(zi)外光(guang)。

 

    “在(zai)科(ke)学实验(yan)中(zhong)，需要(yao)探测的(de)原(yuan)子或(huo)分子数(shu)量可(ke)能(neng)非常(chang)少，存(cun)在时(shi)间(jian)也(ye)非(fei)常短，普通(tong)的极紫(zi)外光源无(wu)法(fa)满(man)足这(zhe)个(ge)需(xu)求，必须要有(you)高亮(liang)度的(de)极紫外(wai)光源，即(ji)极(ji)紫外(wai)激光。”中科院(yuan)大连(lian)化物(wu)所分(fen)子(zi)反应动(dong)力学国家重(zhong)点(dian)实验(yan)室(shi)研究员戴东旭解释称(cheng)，“极(ji)紫外(wai)激光(guang)只能(neng)在(zai)‘特(te)殊物(wu)质’中产生，这(zhe)个‘特殊物质’就(jiu)是(shi)脱离(li)原子(zi)核(he)而单(dan)独存在(zai)的(de)自(zi)由(you)状(zhuang)态的(de)电子。”

 

    但(dan)是，一(yi)台运行(xing)在(zai)极紫外(wai)波(bo)段的自(zi)由电子激光设(she)备(bei)在(zai)世界上(shang)尚属(shu)空白。

 

    这让(rang)科(ke)学家感到(dao)，中国(guo)的机会来了(le)。

 

    （点击视(shi)频(pin)观(guan)看(kan)）

 

    中国(guo)第一(yi) 世(shi)界最亮(liang)

 

    在(zai)国家(jia)自然(ran)科(ke)学(xue)基金委(wei)国(guo)家重(zhong)大(da)仪器(qi)专(zhuan)项(xiang)资助(zhu)下(xia)，由大连化(hua)物所和上(shang)海应(ying)物(wu)所联合(he)研(yan)制的大(da)连(lian)光源(yuan)项目(mu)于2012年(nian)初正式(shi)启(qi)动(dong)，2014年10月正(zheng)式(shi)在大连长兴(xing)岛开工(gong)建(jian)设(she)，并(bing)于(yu)2016年(nian)9月(yue)底(di)安装(zhuang)完(wan)成，首次出(chu)光(guang)。

 

    至此(ci)，大连光(guang)源(yuan)成为(wei)我国第一台(tai)大型自由(you)电(dian)子激(ji)光(guang)科学(xue)研究用(yong)户装置(zhi)，是当(dang)今(jin)世(shi)界(jie)上(shang)唯(wei)一运行在极紫外波段的自由电(dian)子激(ji)光装(zhuang)置(zhi)，也(ye)是世(shi)界(jie)上(shang)最亮(liang)的极(ji)紫外(wai)光源(yuan)。
 

 

    光源(yuan)的(de)每一个(ge)激(ji)光脉冲(chong)可产(chan)生(sheng)超(chao)过100万(wan)亿(yi)个(ge)光(guang)子(zi)，波长(zhang)可在(zai)极(ji)紫外区域完全连(lian)续可(ke)调，具(ju)有完全的(de)相干性(xing)；该(gai)激(ji)光(guang)可以工(gong)作(zuo)在(zai)飞秒(miao)或皮(pi)秒脉冲(chong)模(mo)式，可(ke)以(yi)用自放大(da)自发(fa)辐射(she)或高增(zeng)益谐(xie)波(bo)放大模式(shi)运(yun)行(xing)。在(zai)这(zhe)样的极(ji)紫外(wai)光照射(she)下(xia)的区域(yu)内(nei)，几(ji)乎(hu)所(suo)有的原子(zi)和分(fen)子都(dou)“无处遁(dun)形(xing)”。

 

    “大连光(guang)源(yuan)属(shu)于(yu)第四(si)代(dai)光(guang)源(yuan)，在(zai)化(hua)学、能源、物(wu)理(li)、生物、环境(jing)等重要研究领域(yu)有(you)着广(guang)泛(fan)的应(ying)用，我(wo)国率(lv)先建成(cheng)这一(yi)先(xian)进(jin)光源，对推(tui)动我(wo)国(guo)乃至世界在这些领域(yu)的研(yan)究(jiu)发(fa)展有着(zhe)极其重(zhong)要(yao)的(de)意义(yi)。”中科(ke)院院(yuan)士(shi)、中科院大(da)连化物(wu)所(suo)副(fu)所长杨(yang)学(xue)明(ming)说(shuo)，“大(da)连光(guang)源(yuan)的成功研制(zhi)也(ye)为我国未(wei)来(lai)发展X波(bo)段(duan)的(de)自由电(dian)子(zi)激光(guang)打下(xia)了(le)坚实基础。”

 

    例如，举国关(guan)注(zhu)的雾霾问(wen)题(ti)，就可(ke)以(yi)利(li)用(yong)大(da)连光(guang)源(yuan)来(lai)研(yan)究。大气中(zhong)的(de)化学(xue)物(wu)质(zhi)与(yu)水分子作用(yong)后，形(xing)成分(fen)子(zi)团簇(cu)，这些团簇(cu)在(zai)生长(zhang)过(guo)程中(zhong)吸附大气中各种(zhong)污染(ran)分子(zi)，生(sheng)长(zhang)为(wei)较(jiao)大(da)的气(qi)溶(rong)胶颗粒，并(bing)逐(zhu)渐(jian)成长为(wei)雾霾。利用(yong)大连(lian)光源极紫外软电离技术(shu)，就可(ke)以研(yan)究(jiu)雾霾的(de)生长(zhang)过程，从(cong)根本(ben)上(shang)理解(jie)雾(wu)霾(mai)形成(cheng)的机(ji)理，为大(da)气(qi)污(wu)染(ran)防(fang)治提(ti)供(gong)科(ke)学(xue)依据。