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先進(jìn)阿秒激光設(shè)施開工建設(shè)

因為電子太小、運動速度極快,科學(xué)家一直無法直接測量電子運動性質(zhì)。1月10日,能給電子“拍視頻”的國之重器——國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“先進(jìn)阿秒激光”在廣東東莞正式開工。這一設(shè)施由中國科學(xué)院承擔(dān)建設(shè),共布局10條束線和22個應(yīng)用終端。本次開工建設(shè)的6條束線由中國科學(xué)院物理研究所負(fù)責(zé),另外4條束線將在陜西西安建設(shè),由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所負(fù)責(zé)。
阿秒,是人類目前能夠掌握的最短時間尺度,1阿秒僅為一百億億分之一秒(10-18秒)。電子就是以阿秒為單位在原子中進(jìn)行運動的。阿秒激光的出現(xiàn),使得觀測電子的運動成為現(xiàn)實。中國科學(xué)院物理研究所研究員、先進(jìn)阿秒激光設(shè)施總工程師趙昆介紹,研究構(gòu)成物質(zhì)微觀粒子的動力學(xué)行為,對其進(jìn)行超高時間分辨率的測量和控制,以實現(xiàn)對相關(guān)的物理、化學(xué)、生物等宏觀物性的理解、應(yīng)用和控制,是當(dāng)今科學(xué)研究重要的基礎(chǔ)內(nèi)容,也是超快科學(xué)的重要前沿領(lǐng)域?!氨热?,科學(xué)家猜測超導(dǎo)現(xiàn)象和電子運動相關(guān),但因為缺少直接觀測手段,一直沒辦法對其進(jìn)行驗證。先進(jìn)阿秒激光設(shè)施,讓測量電子動力學(xué)過程成為可能?!壁w昆說,阿秒激光像一臺“超高速攝像機”,用于捕捉運動極快的電子的“動態(tài)影像”,記錄它們的運動及其所決定的量子特性、磁性變化、化學(xué)反應(yīng)和材料相變等現(xiàn)象。
中國科學(xué)院物理研究所研究員、先進(jìn)阿秒激光設(shè)施首席科學(xué)家魏志義介紹,先進(jìn)阿秒激光設(shè)施計劃用5年時間建設(shè),建成后將成為具有阿秒時間分辨能力和高度時空相干性特征的綜合性超快電子動力學(xué)研究設(shè)施,從而實現(xiàn)對電子運動的跟蹤、測量與操控。它不僅能深入探索物質(zhì)狀態(tài)的演化規(guī)律,也將為研究物理、化學(xué)、材料、信息、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科中的重大科學(xué)問題提供全新技術(shù)手段,有望在基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域催生新突破,具有重要的科學(xué)意義和戰(zhàn)略意義。(記者齊芳)
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