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軍工航天新聞

德國漢堡附近的歐洲X射線自由電子激光設施

星之球科技 來源:科技踐行者2018-01-07 我要評論(0 )   

日前,歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)在德國漢堡大都市區正式投入使用。這一造價為12.2億歐元的大型激光裝置由11個歐洲國家參與研發和建設。 XFEL是世界上最大的X射...

 日前,歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)在德國漢堡大都市區正式投入使用。這一造價為12.2億歐元的大型激光裝置由11個歐洲國家參與研發和建設。
XFEL是世界上最大的X射線激光設施,每秒可發射多達27000個脈沖,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,開辟了全新的研究領域,有助于突破當前的科學知識界限。
位于德國漢堡附近的歐洲X射線自由電子激光設施。圖片來源:英國《自然》雜志官網
 
X射線激光不僅可用于解開病毒和細胞原子結構之謎,而且可用于在納米粒子中制作三維圖像、記錄化學反應并觀察粒子內部的反應過程,有助于新藥和新材料的研發。
“歐洲X射線自由電子激光”設施是世界上最大的能產生高強度短脈沖X射線的激光設施。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、意大利、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公里,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射線自由電子激光”設施建成后,能產生波長從0.1到6納米間可調的、重復頻率達每秒27000次、極高強度的飛秒(1飛秒等于千萬億分之一秒)級短脈沖X射線相干光。
實際上,全世界第一臺自由電子激光FLASH也建于德國漢堡,于2004年試運行后,曾創造了波長13.5nm和6nm納米的自由電子激光紀錄,并首次得到了非晶樣品的高分辨率衍射圖像。相比FLASH裝置,歐洲自由電子激光裝置的波長不僅短了60倍,而且能量更高。

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激光激光技術XFEL
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