什么是X射線自由電子激光?
X射線自由電子激光(X-ray free electron laser, XFEL)是由直線加速器產生的X射線。XFEL是直線加速器中的電子束加速至接近光速,成為相對論電子,在波蕩器作用下產生正弦運動路徑,在運動軌跡切線方向產生同步輻射光,同步輻射光與電子束運動周期相同,于是得到相干疊加的光場,這種相對論電子束的能量被轉換為相干輻射的激光輸出,是一種“自放大自激發”(self-amplified spontaneous emission, SASE)方式,不同于傳統的激光中束縛電子的能級躍遷。產生的x射線具有超高亮度,全相干,飛秒脈沖等特性。理論上可用來進行原子級分辨率的成像,時間分辨研究(time-resolved),pump-probe研究等。XFEL的特點用以下三張圖片直觀的表示:Figure 1 XFEL的產生機理示意圖Reference:Tetsuya Ishikawa,et al. Nat Photonics, 6 ......閱讀全文
什么是X射線自由電子激光?
X射線自由電子激光(X-ray free electron laser, XFEL)是由直線加速器產生的X射線。XFEL是直線加速器中的電子束加速至接近光速,成為相對論電子,在波蕩器作用下產生正弦運動路徑,在運動軌跡切線方向產生同步輻射光,同步輻射光與電子束運動周期相同,于是得到相干疊加的光場,這種
X-射線激光
X 射線激光指的是 XFEL (x-ray free-electron laser),X 射線自由電子激光。而這種激光,是將自由電子激光技術(FEL)產生的激光,拓展到 X 射線范圍內而產生的一種 X 射線激光。這種激光的強度可達傳統方法產生的激光亮度的十億倍,因此可讓較小晶體產生出足夠強的衍射圖樣
“歐洲X射線自由電子激光”項目動工
位于德國漢堡的“歐洲X射線自由電子激光”項目的核心工程——3條地下隧道30日正式動工,預計2014年完工,2015年可進行首次科研實驗。 據德國媒體報道,歐洲X射線自由電子激光設施是世界上首個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牽頭,歐洲11個國家共同
專家聚焦“硬X射線自由電子激光”
以“緊湊型硬X射線自由電子激光裝置與應用”為主題的S23次香山科學會議日前在上海召開,楊國幀等6位院士和多位來自中國科學院,國內高等院校以及美國斯坦福大學、布魯克海文國家實驗室和歐洲X射線自由電子激光等國際國內的專家學者與會。 中國科學院物理所的楊國幀院士作了X射線自由電子激光,在科技上重要意
硬X射線自由電子激光裝置啟動建設
上海張江綜合性國家科學中心又一重大裝置項目——“硬X射線自由電子激光裝置”日前獲批啟動。據悉,該項目作為《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃》優先布局的、國內迄今為止投資最大的重大科技基礎設施項目,在國家發展改革委、上海市和中科院的共同關心與支持下,在項目各參建單位的共同努力下,取得了階段性
“硬X射線自由電子激光裝置”在上海啟動建設
4月27日, “硬X射線自由電子激光裝置”建設啟動。這標志著國內迄今為止投資最大、建設周期最長的國家重大科技基礎設施項目——硬X射線自由電子激光裝置自此邁入全面建設時期。 當天上午, “X射線自由電子激光的科學機遇與技術挑戰”學術論壇在上海科技大學舉行。目前,X射線自由電子激光裝置已成為發達國
Optica:X射線自由電子激光振蕩器研究獲進展
上海光源科學中心自由電子激光團隊在X射線自由電子激光振蕩器研究方面取得重要進展,理論提出了一種產生渦旋X光的方法。研究表明,僅僅通過增益失諧的調節,X射線自由電子激光振蕩器的輸出就可以從傳統的高斯光變為渦旋光。7月17日,相關研究成果以Generating X-rays with orbital
X射線光電子譜
凱.西格班(Kai Manne Borje Siegbahn,1918- )一直從事核能譜的研究。20世紀50年代,他和同事們用雙聚焦磁式能譜儀研究放射性能譜。當時,往往會因為回旋加速器的原因不得不停下來等待放射性樣品。能否用一種更容易掌握的代用品來激發放射性輻射呢?凱.西格班設想用X射線管使材料發
X射線激光器的應用
生物活細胞的激光成像是X射線激光的重要應用領域.它不需要像應用電子顯微鏡那樣的樣品制備過程,也不受樣品活動的影響,并且在樣品受到損傷之前就可完成成像過程。因此,采用波長在水窗附近(~ 4.4nm)的X射線激光作光源的X射線顯微鏡就可獲得活細胞組織的圖像,采用X射線激光全息術還可得到三維全息圖,這對生
美國X射線激光器成功產生第一束X射線
美國SLAC國家加速器實驗室新升級的直線加速器相干光源(LCLS)X射線自由電子激光器(XFEL),成功產生了第一束X射線。此次升級的X射線閃光每秒高達100萬次,是其前身的8000倍,它改變了科學家探索原子尺度超快現象的能力,這些現象對于從量子材料到清潔能源等廣泛應用至關重要,將開創X射線研究
美國X射線激光器成功產生第一束X射線
美國勞倫斯伯克利國家實驗室新升級的直線加速器相干光源(LCLS)X射線自由電子激光器(XFEL),成功產生了第一束X射線。此次升級的X射線閃光每秒高達100萬次,是其前身的8000倍,它改變了科學家探索原子尺度超快現象的能力,這些現象對于從量子材料到清潔能源等廣泛應用至關重要,將開創X射線研究的新時
軟X射線自由電子激光裝置實驗研究取得新進展
近日,中國科學院上海高等研究院、上海應用物理研究所自由電子激光團隊,在外種子自由電子激光研究方面取得重要進展,理論提出了一種相干能量調制的自放大機制,并基于上海軟X射線自由電子激光裝置(SXFEL)完成實驗驗證。研究表明,這一新機制可降低外種子自由電子激光對外種子激光的功率需求,解決了外種子自由
英國出資564萬英鎊參與X射線自由電子激光裝置項目
據悉,英國生物技術與生物科學研究理事會、英國醫學研究理事會和英國維康集團將在未來5年內(2014-2019)共同出資564萬英鎊參與位于德國漢堡的歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)項目。 2014年被聯合國確定為“國際晶體學年”。聯合國呼吁讓晶體學發揮更大的作用以造福人類。晶體學被用于確定
電子探針X射線顯微分析儀的特征X射線和吸收電子
特征X射線 高能電子入射到樣品時,樣品中元素的原子內殼層(如K、L殼層) 處于激發態原子較外層電子將迅速躍遷到有空位的內殼層,以填補空位降低原子系統的總能量,并以特征X射線釋放出多余的能量。 吸收電子 入射電子與樣品相互作用后,能量耗盡的電子稱吸收電子。吸收電子的信號強度與背散射電子的信號
X射線激光器的功能介紹
中文名稱X射線激光器英文名稱X-ray laser定 義輸出波長在X射線波段的激光器。應用學科機械工程(一級學科),光學儀器(二級學科),激光器件和激光設備-激光器名稱(三級學科)
X射線激光器的功能介紹
中文名稱X射線激光器英文名稱X-ray laser定 義輸出波長在X射線波段的激光器。應用學科機械工程(一級學科),光學儀器(二級學科),激光器件和激光設備-激光器名稱(三級學科)
X射線激光器的結構組成
X射線激光器和普通激光器類似,可由驅動源、工作物質和諧振腔三部分組成。驅動源是高功率激光器、高壓放電裝置甚至核裝置等能向工作物質饋送能量的激勵裝置,普遍采用的是高功率激光器。工作物質是驅動源產生的等離子體,所以這種激光也稱為等離子體X射線激光。軟X射線激光的光腔由多層膜X射線反射鏡、多層膜輸出耦合(
軟X射線自由電子激光裝置實現水窗波段放大出光
近日,我國首臺X射線自由電子激光用戶裝置——上海軟X射線自由電子激光裝置(簡稱SXFEL)調試工作連續取得突破性進展,先后在5.6納米、3.5納米、2.4納米和2.0納米波長實現自由電子激光放大出光,實現了“水窗”波段全覆蓋,并在3.5納米實現飽和,輸出峰值功率超過500MW,X射線貫通光束線傳
美擬研發新X射線激光器
圖片來源:LBNL 美國政府顧問小組近日提議,美國需要建造一種能夠將電子在材料反應和化學反應中的活動軌跡成像的新型X射線激光器。 能源部下屬的基礎能源科學咨詢委員會(BESAC)已經駁回了提交的關于未來X射線光源的4份提案,取而代之的是一個更具雄心的計劃。BESAC表示,如果各方面力量能
激光小孔法X射線應力分析儀
激光小孔法X射線應力分析儀是用于殘余應力測量的高級鉆孔系統。 棱鏡利用電子散斑圖干涉法(ESPI)來確定表面位移和計算壓力。 鉆孔是最常用的應力釋放技術測量殘余應力的方法。 通過在材料感興趣區域鉆一個小盲孔,小孔周圍會自發地建立一個新的應力平衡。 這導致了孔附近表面的位移,通常要使用應變計測量
世界目前最強X射線激光儀將“上崗”
據《自然》雜志官網8月29日報道,歐洲12個國家共同出資14億美元建造的目前世界最強X射線自由電子激光儀(XFEL),即將在9月開展首批實驗。該激光儀每秒能發射2.7萬束X射線脈沖,發射速度是現有最強激光儀的200多倍。 此前,全世界只有美國和日本擁有少數幾臺自由電子X射線激光儀,如保持現有最
X射線光電子能譜
X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)技術也被稱作用于化學分析的電子能譜(electron spectroscopy for chemical analysis,ESCA).XPS屬表面分析法,它可以給出固體樣品表面所含的元素種類、化學組成以及有
雙示蹤元素X射線能譜診斷激光等離子體電子溫度
在“星光Ⅱ”激光裝置上對Mg/Al混合材料平面靶和Mg/Al示蹤層金盤靶進行三倍頻激光打靶實驗 ,用平面晶體譜儀測量靶材料發射的X射線能譜 ,獲取了示蹤離子譜線實驗數據 .采用多組態Dirac Fock方法計算所需原子參數 ,并在局域熱動平衡條件下建立了雙示蹤離子譜線強度比隨電子溫度變化關系 .在此
上海軟X射線自由電子激光用戶裝置通過HLSS運行模式測試
上海軟X射線自由電子激光(SXFEL)用戶裝置完成并通過自由電子激光諧波驅動自種子(HLSS)先進運行模式的工藝測試。測試以線上線下相結合的方式進行,測試專家組由中國科學院近代物理研究所、中科院高能物理研究所、中國科學技術大學、北京大學、清華大學、上海交通大學、中科院大連化學物理研究所、中科院上
X射線自由電子激光原理和生物分子結構測定研究中應用
1 X射線的產生 X射線本質上是電磁波,其波長范圍大致從0.01 nm 到 10 nm,與可見光(400—700 nm)不同,X 射線的短波長可以探測物質內部的精細結構,因此自從被倫琴發現以來就被用來觀測物質的內部結構。隨著人造 X射線光源的亮度和穩定性的提高,其應用范圍涵蓋物理、化學、生物、
X射線激光器發射有史以來最強脈沖
科技日報北京5月23日電?(記者劉霞)據英國《新科學家》網站22日報道,美國SLAC國家加速器實驗室的直線加速器相干光源(LCLS)發出有史以來最強X射線脈沖。該脈沖僅持續4.4萬億分之一秒,產生的功率卻接近1太瓦(100億兆瓦),為普通核電站年產量的1000倍。這些超快X射線可用于更詳細地拍攝分子
X射線激光器發射有史以來最強脈沖
據英國《新科學家》網站22日報道,美國SLAC國家加速器實驗室的直線加速器相干光源(LCLS)發出有史以來最強X射線脈沖。該脈沖僅持續4.4萬億分之一秒,產生的功率卻接近1太瓦(100億兆瓦),為普通核電站年產量的1000倍。這些超快X射線可用于更詳細地拍攝分子內部情況,促進基礎物理和材料科學領域發
香山會議探討激光與X射線期待完美相遇
在人類科技史上,激光和X射線都是物理學上偉大的發明和發現。激光源自物質“受激”輻射,具有亮度高、準直性和相干性好等特點,但一般處于紅外線和可見光波段。而來自于高速電子強烈加速或撞擊的X射線,特別是硬X射線,具有很高的能量和原子尺度的波長,其穿透力和分辨率都大大增強,但準直性和相干性遠不如激光。
X射線光電子能譜分析
X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子,可以測量光電子的能量,以光電子的動能為橫坐標,相對強度(脈沖/s)為縱坐標可做出光電子能譜圖,從而獲得待
X射線光電子能譜(-XPS)
XPS:X射線光電子能譜分析(XPS, X-ray photoelectron spectroscopy)測試的是物體表面10納米左右的物質的價態和元素含量,而EDS不能測價態,且測試的深度為幾十納米到幾微米,基本上只能定性分析,不好做定量分析表面的元素含量。?原理:用X射線去輻射樣品,使原子或分子