不落人后：中國(guó)激光前沿技術(shù)多項(xiàng)之“最”

　　眾所周知，第一個(gè)激光器誕生的1960年，是中國(guó)最困難的時(shí)期之一，然而即便如此，中國(guó)在激光領(lǐng)域的研究，也幾乎第一時(shí)間展開(kāi)，多年來(lái)取得了突出的成效。日前，“國(guó)家科技重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)”中的兩項(xiàng)激光技術(shù)專(zhuān)項(xiàng)啟動(dòng)。下面小編就來(lái)細(xì)數(shù)近期中國(guó)激光領(lǐng)域的多項(xiàng)“最”紀(jì)錄。

　　最高亮度

　　近期，中科院上海光機(jī)所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐至展院士、李儒新研究員帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，在超強(qiáng)超短激光驅(qū)動(dòng)尾波場(chǎng)加速產(chǎn)生高亮度高品質(zhì)電子束研究中取得突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)提出了級(jí)聯(lián)尾波場(chǎng)加速新方案，突破了激光尾波場(chǎng)加速中能散度難以壓縮等重大技術(shù)瓶頸，實(shí)驗(yàn)獲得了高亮度高品質(zhì)(200-600 MeV、能散0.4-1.2%、流強(qiáng)1-8 kA、發(fā)散角～0.2 rms mrad)的高能電子束，電子束六維相空間亮度達(dá)到1015-16A/m2/0.1%，遠(yuǎn)高于目前國(guó)際上報(bào)道的同類(lèi)研究結(jié)果，在國(guó)際上首次接近了最先進(jìn)的直線(xiàn)加速器上所能獲得的電子束亮度。

　　超強(qiáng)超短激光驅(qū)動(dòng)的尾波場(chǎng)電子加速器具有比傳統(tǒng)的射頻加速器高出三個(gè)量級(jí)以上的超高加速梯度，為實(shí)現(xiàn)小型化的高能粒子加速器等提供了全新技術(shù)途徑，對(duì)未來(lái)的同步輻射裝置、自由電子激光以及高能物理研究等也將帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。

　　最強(qiáng)極紫外

　　近日，由國(guó)家自然科學(xué)基金委資助的基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實(shí)驗(yàn)裝置的主體--大連相干光源的安裝工程全部完成。通過(guò)調(diào)試，總長(zhǎng)18米的波蕩器陣列發(fā)出了第一束極紫外光!

　　大連相干光源是當(dāng)今世界上唯一工作在極紫外波段的自由電子激光用戶(hù)裝置，也是我國(guó)第一臺(tái)自由電子激光大科學(xué)用戶(hù)裝置。在完成調(diào)試之后，這一裝置將產(chǎn)生世界上最強(qiáng)的極紫外光束。光源的每一個(gè)激光脈沖可以發(fā)出超過(guò)10萬(wàn)億個(gè)光子，波長(zhǎng)可在50nm到150nm之間連續(xù)可調(diào)，具有完全的相干性，脈沖長(zhǎng)度可以在飛秒和皮秒模式之間選擇。這一光源在化學(xué)、物理、生物、能源、材料、環(huán)境等重要科學(xué)領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。

　　最亮光源

　　上海張江綜合性國(guó)家科學(xué)中心超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置研制近日取得重要進(jìn)展：成功實(shí)現(xiàn)5拍瓦激光脈沖輸出，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平!

　　超強(qiáng)超短激光被認(rèn)為是人類(lèi)已知的最亮光源，是國(guó)際激光科技的最新發(fā)展前沿和競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)領(lǐng)域，具有重大科技意義與應(yīng)用價(jià)值。比如，可用于研制臺(tái)式化電子加速器和超快X射線(xiàn)源，對(duì)蛋白質(zhì)中原子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成像探測(cè)，揭示生命的奧秘;可用于研制激光質(zhì)子刀，進(jìn)行癌癥的治療;還可用于產(chǎn)生反物質(zhì)和探測(cè)暗物質(zhì)，研究天體物理和宇宙起源等。目前，世界多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家正抓緊研制10拍瓦級(jí)大型超強(qiáng)超短激光裝置。作為上?？苿?chuàng)中心建設(shè)首批大科學(xué)設(shè)施項(xiàng)目之一，上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置也將目標(biāo)鎖定為10拍瓦，近日已成功實(shí)現(xiàn)5拍瓦激光脈沖輸出，達(dá)到當(dāng)前國(guó)際同類(lèi)研究的領(lǐng)先水平。

　　激光領(lǐng)域大型科研項(xiàng)目的不斷突破和刷新國(guó)際水平，給中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了十足的底氣。在“中國(guó)制造2025”的大背景下，順應(yīng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型需求，激光技術(shù)還需要在應(yīng)用領(lǐng)域下足功夫，趕超國(guó)外水平!