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,也就可以進行研究了。傳統激光技術,是以某種固體或氣體激發介質為載體,激發原子核外電子到高能級,利用其躍遷到低能級時發射出的光子作為激光源,經過諧振腔選擇波長、令其相干后發射到激光器外產生激光。顯而易見的,受制于介質所擁有的電子數目,這種激光器的總輸出能量是受限的。而新型的自由電子激光技術(FEL)則不同。這種技術不再需要傳統激發介質,而直接使用激發的電子流作為介質,使用其躍遷到低能級產生的光子,經諧振后發射出激光器。下圖就是這種激光器的工作原理示意。將激發的電子流射入到 N、S 級交錯排列的磁場,令其在磁場中做正弦運動,雖然在整個運......閱讀全文
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。
近期國內外強激光研究機構成功建造了數拍瓦超強激光裝置(1拍瓦=1015瓦),并同時進一步計劃建造更強的百拍瓦量級激光裝置(譬如,今年諾貝爾獎獲得者Mourou教授等人推動的ELI激光裝置)。這些裝置輸出的激光脈沖的聚焦強度能夠達到1025W/cm2(激光電場強度達1016V/m),這會將強激光與
1 X 射線光源與自由電子激光 光源是推動人類文明發展的利器,光源的每一次進步都極大地增強了人們認識和改變未知世界的能力并有力地推動了科學和技術的發展。X射線光源是人們觀測物體內部結構、在分子與原子尺度上探測與認識物質內部微觀構造與動態過程的不可替代的尖端裝備。17 世紀初人類發明了望遠鏡和顯
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、
正因為 XFEL能夠在材料科學;化學物理學;原子、分子及光學;物理學;環境科學;地質學及地球科學;生命科學等學科應用,且能夠在熱點研究問題上發揮獨一無二的作用,2014年12月香山科學會議(中國高等級學術會議,由多部委共同倡導)第S23次學術討論會專門討論了這一議題。具有代表性的主題評述報告:1.X
科學家們首次通過一種超強X射線激光,揭示了一種蛋白前所未有的原子結構,從而證明了一種突破性蛋白結晶技術的可行性。不過相關結構生物學家也表示,要說這種x射線無電子激光器(x-ray free-electron lasers,XFELs,生物通譯) 自此就能取代了傳統的以X射線源作為同步加速
溫稠密物質(warm dense matter)是在宇宙星體、地幔內部、實驗室核聚變內爆過程中廣泛存在的一類物質。因此,在實驗室生成溫稠密物質,研究它們的特性對模擬慣性約束核聚變、超新星爆炸和某些行星內部結構、地幔的物質演化和成礦機理等具有重要指導意
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
光合作用過程中,光系統II核心復合體接受來自外圍捕光復合體II(LHCII),次要捕光復合物葉綠素結合蛋白(CP29、CP26和CP24))的激發能,以誘導稱為P680的特殊葉綠素發生電荷分離,實現光能到電能的轉化。這一復雜的光物理過程是由PSII的許多蛋白質亞基和各種輔助因子,包括葉綠素、類胡蘿卜
光合作用過程中,光系統II核心復合體接受來自外圍捕光復合體II(LHCII),次要捕光復合物葉綠素結合蛋白(CP29、CP26和CP24))的激發能,以誘導稱為P680的特殊葉綠素發生電荷分離,實現光能到電能的轉化。這一復雜的光物理過程是由PSII的許多蛋白質亞基和各種輔助因子,包括葉綠素、類胡蘿卜
高亮度X光源由于其在材料、生物研究等方面的廣泛應用,一直是國際相關科研領域追求的目標。韌制輻射、同步輻射光源、X射線自由電子激光(XFEL)等都可以產生高亮度X光源。超短超強激光通過不同相互作用機制,可在從THz到伽馬射線的各個頻段產生高亮度超短電磁輻射源。 中國科學院上海光學精密機械研究所強
封面故事: Hadza布須曼人的合作關系 坦桑尼亞北部的Hadza布須曼人與現代社會幾乎是完全隔絕的,為人類學家提供了研究早期以狩獵—采集為主的社會的一個有用模型。對Hadza社會網絡所做的一項新的研究工作(將他們彼此之間的關系及他們合作的傾向性進行量化)表明,現代化社會網
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
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
2017年6月21-22日,第二屆中德X射線自由電子激光(XFEL)科學與技術研討會(The 2nd China-Germany workshop on X-ray Free electron Laser Science and Technology)在德國漢堡召開
11月22日,應中國科學院光化學轉換與功能材料重點實驗室超分子光化學研究組邀請,高能物理研究所陶冶研究員來理化技術研究所進行學術交流,并作了題為“動態結構探測的超快X射線實驗方法和應用”的學術報告。 報告中,陶冶研究員介紹了目前前沿的實驗光源:X射線自由電子激光(XFEL
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
據美國物理學家組織網11月4日報道,德國馬克斯普朗克核物理研究所和赫爾姆霍茨柏林中心的研究人員使用柏林同步加速器(BESSY Ⅱ)在實驗室成功產生了黑洞周邊的等離子體。通過該研究,之前只能在太空由人造衛星執行的天文物理實驗,也可以在地面進行,諸多天文物理學難題有望得到解決。 黑洞的重力
圖片說明:視紫紅質和阻遏蛋白復合物的高分辨率三維結構。藍色所示為視紫紅質的結構;黃色所示為阻遏蛋白的結構。視紫紅質感受外界光信號,并將光信號傳導到細胞內,產生視覺。阻遏蛋白參與調控視覺的產生過程。(圖片來源:徐華強課題組) 人民網北京7月22日電(趙竹青)記者從中國科學院獲悉,中科院上海藥物研
從靜態結構到動態分子電影生物分子在室溫下是活躍的,而且大多數的分子功能是通過結構的變化來實現的。基于X射線, 尤其是最近發展的X 射線自由電子激光(XFEL)的結構生物學的研究重點之一便是實現時間分辨的結構生物學研究(time-resolved structure determination)。到目
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387888.shtm俄羅斯庫爾恰托夫研究院科學中心駐歐洲國際組織特別代表米哈伊爾·雷切夫對媒體表示,俄羅斯在歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)建設中的投資接近4億歐元,這一工程目
視紫紅質和阻遏蛋白復合物的高分辨率三維結構。藍色所示為視紫紅質的結構;黃色所示為阻遏蛋白的結構。視紫紅質感受外界光信號,并將光信號傳導到細胞內,產生視覺。阻遏蛋白參與調控視覺的產生過程。 中科院上海藥物所研究員徐華強帶領國際團隊,利用世界上最強X射線激光,成功解析視紫紅質與阻遏
由中國科學院、中國工程院主辦,中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦,中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2015年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞,2016年1月19日在京揭曉。 此項年度評選活動至今已舉辦了22次。評選結果經新聞媒體廣泛報道后,在社會上產生
1.3 GHz 9-cell超導腔廣泛應用于歐洲X射線自由電子激光(XFEL)、美國直線加速器相干光源二期(LCLS-II)等各大加速器裝置,也是環形正負電子對撞機(CEPC)、國際直線對撞機(ILC)等項目的關鍵設備。 10月19日,中國科學院高能物理研究所組織專家對該所1.3 GHz 9-
歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)于2017年9月1日在德國漢堡大都市區正式投入使用,德國教研部(BMBF)部長萬卡與參與研發和建設的其他11國代表共同按下首次試驗的啟動按鈕。 歐洲XFEL裝置建設項目2003年由德國科學理事會(WR)提議設立,于2009年啟動,造價約為12億歐元,并擁
近日,上海光源國家科學中心(籌)主任徐洪杰和何建華、北京同步輻射裝置代表董宇輝等同步輻射專家,以及中科院上海生科院張榮光、中科院生物物理所劉志杰、清華大學生命學院王佳偉和中國科大周叢照等結構生物學專家,共計40多位嘉賓會聚在以“利用上海來源促進結構生物學研究”為主題第160屆上海東方科
科學家們的一大目標就是為一系列的致命疾病設計新型藥物。但是這并不容易,不僅開發成本高,而且費時費力,甚至有時是徒勞的,其中一個關鍵挑戰在于理解一類特殊的蛋白,這也就是大多數藥物的靶標。 來自亞利桑那州立大學,浙江大學,由張海濤(Haitao Zhang)研究員,Wei Liu以及Vadim C
時近歲末,各大雜志接連進行了年終盤點,12月30日的《Nature Methods》也盤點了年度技術,選出了2015年最受關注,影響廣泛的技術成果:單粒子低溫電子顯微鏡(cryo-EM)。 一個蛋白質或蛋白質復合物的三維結構可以提供有關其生物學功能的重要見解。作為一種結構測定技術,單粒子cry
“大連先進光源預研”項目合作框架協議簽約儀式16日在中國科學院大連化學物理研究所舉行,標志著該項目進入到正式啟動實施階段。 此次簽約的“大連先進光源”的前期預制研究項目,主要是為了突破和解決“大連先進光源”關鍵核心技術問題,預先研制對工程質量和進度有重大影響的儀器設備,以達到降低總體項目建
新一年科學界有什么值得我們關注的事情?從各國耗資巨大的太空任務到基因編輯,英國《自然》雜志1月2日選出了多項可能會在2018年給科學界帶來影響的事件。 宇宙數據 當加拿大的氫強度測繪實驗(CHIME)在今年開始全面運作后,快速射電爆發可能就不再那么神秘了。天文學家希望每天都能使用CHIME觀