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究竟何为极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果?有哪些应用

2017-02-05 12:00中国亚博体育官网下载苹果亚博app下载苹果安装信息网

导读: 日前,由中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所联合研制的极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果装置——“大连光源”经过3个多月卓有成效的调试之后,终于发出了世界上最强的极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果脉冲。


镭屏科技亚博体育官网下载苹果网讯:日前,由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)和上海应用物理研究所(以下简称“上海应物所”)联合研制的极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果装置——“大连光源”经过3个多月卓有成效的调试之后,终于发出了世界上最强的极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果脉冲——单个皮秒亚博体育官网下载苹果脉冲可产生140万亿个光子,成为世界上最亮且波长完全可调的极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果光源。

究竟何为极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果?该装置又有哪些应用?

为分子拍电影的摄像机

光的本质是电磁波,同时也是粒子,光子本身带有能量,波长越短,光子的能量就越高。可见光的波长大致处于400到700纳米之间(1纳米等于10亿分之一米),其光子能量可以刺激人的视觉细胞产生信号,而波长小于可见光的紫外光因为光子能量高,会对人体产生危害,比如UVA(320至400纳米)和UVB(270至320纳米)紫外光。“当波长短到100纳米附近时,一个光子所具备的能量就足以电离一个原子或分子,而又不会把分子打碎,这个波段的光称为极紫外光。”大连化物所科研人员戴东旭说。

 

自19世纪以来,电和电磁波不仅成为人类社会最重要的输送和使用能源的形式,也成为人类认识和感知物质世界最重要的媒介和手段。例如,人们都是把声音和图像通过麦克风和摄像头等转换成电信号,然后进行处理和传输。

同样,要想探测物质世界中的原子和分子,最关键的,就是要将所要探测的物质世界中的原子或分子中的相关信息变成易于识别和处理的电信号。“最直接的方法就是:把原子或分子中的电子打出来,使得原子、分子变成带有正电荷的离子。这种带正电的离子击打在探测器上,就会形成电信号,这样一来,我们便能更加灵敏地探测原子、分子及自由基。”戴东旭介绍说,通过探测打出来的电子,还可以得到物质的结构和动态信息,进而在原子、分子层次上探索物质世界的奥秘。自19世纪以来,电和电磁波不仅成为人类社会最重要的输送和使用能源的形式,也成为人类认识和感知物质世界最重要的媒介和手段。例如,人们都是把声音和图像通过麦克风和摄像头等转换成电信号,然后进行处理和传输。

在科学实验中,需要探测的原子或分子数量可能非常少,存在时间也非常短,普通的极紫外光源无法满足这个需求,必须要有高亮度的极紫外光源,即极紫外亚博体育官网下载苹果。已经建成的大连光源是当今世界上首套运行在极紫外波段的自由电子亚博体育官网下载苹果用户装置,也是最亮的极紫外光源。光源的每一个亚博体育官网下载苹果脉冲可产生超过100万亿个光子,波长可在极紫外区域完全连续可调,具有良好的相干性;该亚博体育官网下载苹果还可以在飞秒或皮秒脉冲模式工作。

如此一来,具有高亮度、超快特性的极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果,便可轻松“看到”在原子层次上发生的物理、化学、生物反应过程,将物质科学的实验研究由宏观体系深入到单个原子尺度体系、从静态过程上升到超快的动态过程、从理想实验环境下的研究逐步转向真实反应条件下的研究。

“它是一个能够给分子拍电影的工具。”上海应物所所长赵振堂介绍说,极紫外自由电子亚博体育官网下载苹果脉冲持续时间足够短,能够捕捉到化学键断裂和形成的过程,大大提高了人类研究物质内部结构的能力。

 

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