你聽說過自由電子雷射器嗎?很牛逼的東西

2020-10-12 科學書屋

歐洲X射線 自由電子雷射 裝置(XFEL)在德國漢堡大都市區正式投入使用,造價為12.2億歐元的大型 雷射 裝置由11個歐洲國家參與研發和建設。


目前,歐洲X射線 自由電子雷射 裝置(XFEL)在德國漢堡大都市區已經投入使用。這一造價為12.2億歐元的大型 雷射 裝置由11個歐洲國家參與研發和建設。


XFEL是世界上最大的X射線雷射設施,每秒可發射多達27000個脈衝,亮度比傳統的同步加速器光源亮度高出10億倍。該裝置的成功研發,開闢了全新的研究領域,有助於突破當前的科學知識界限。


X射線雷射不僅可用於解開病毒和細胞原子結構之謎,而且可用於在納米粒子中製作三維圖像、記錄化學反應並觀察粒子內部的反應過程,有助於新藥和新材料的研發。


「歐洲X射線自由電子雷射」設施是世界上最大的能產生高強度短脈衝X射線的雷射設施。這一大型科研項目由德國和歐洲其他11個國家(分別為丹麥、德國、法國、義大利、波蘭、俄羅斯、瑞典、瑞士、斯洛伐克、西班牙和匈牙利)共同參與,2010年正式開工,預計2016年底初步建成,將建設3條直徑不同的地下隧道,總長度接近6公裡,總耗資大約15億歐元,一半左右由德國出資,另一半由其它國家分擔。


「歐洲X射線自由電子雷射」設施建成後,能產生波長從0.1到6納米間可調的、重複頻率達每秒27000次、極高強度的飛秒(1飛秒等於千萬億分之一秒)級短脈衝X射線相干光。


實際上,全世界第一臺自由電子雷射FLASH也建於德國漢堡,於2004年試運行後,曾創造了波長13.5nm和6nm納米的自由電子雷射紀錄,並首次得到了非晶樣品的高解析度衍射圖像。相比FLASH裝置,歐洲自由電子雷射裝置的波長不僅短了60倍,而且能量更高。

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