欧盟激光技术发展态势-上海光机所

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1、中国科学院国家科学图书馆科学研究动态监测快报2007年7月1日第2期（总第2期）大装置与空间科技专辑中国科学院国家科学图书馆═══════════════════════════════════════中国科学院国家科学图书馆北京市中关村北四环西路33号邮编：100080电话：(010)82629178电子邮件：liud@mail.las.ac.cn大装置与空间科技专辑2007年第2期（总2期）目录专题欧盟激光技术发展态势1短讯日本将于8月发射探月卫星4美国宇航局成立新研究办公室5欧洲航天局和美国宇航局未来合作协议6美国宇航局航空研究宣告7全球探索战略框架诞生7出版日期：2007年7月1日专

2、题欧盟激光技术发展态势欧盟在激光技术方面的发展很快，依托众多大型项目在自由电子激光技术和用于先进光源的激光技术方面取得了领先优势。1“IRUVX的自由电子激光”计划1.1计划概况最新的技术突破使得在红外线到软X射线的波长范围内开发出基于自由电子激光的新光源成为可能，该光源具有飞妙级线束，极其连贯且高亮，产生出相当的准直射束耗，从而可以照亮物质中原子级的成分，以便观测到其结构和动力学行为。IRUVX联盟将把欧洲正在建设及计划中的资源连接为一个独一无二的研究性基础设施，从而为显微镜和动力学的研究提供新的有力的整套设施，它也会是一个针对用户的最优服务，优先考虑特殊光束线的发展和定位。凭借此设施就可

3、以探究物质和电磁辐射间的相互作用这一未知领域。第三代同步加速光源的技术发展水平将可以突破10的8次方或是10的9次方系数强度的极限，平均强度和短时间闪动的能力将从10的3次方到10的4次方降到几个飞秒，从而推动试验技术达到新的边界。与产生能量在10电子伏特到1000电子伏特电子的同步加速器相比，软自由电子激光的光子束将具有全新的性质。借此，欧洲将获得进一步巩固其在该领域的领先优势的独一无二的机会。1.2计划进展与预算该计划涉及五个不同领域和发展阶段的设施：德国汉堡电子同步加速器的自由电子激光设施（正在运行）；意大利的里雅斯特的Elettra同步辐射光源的单程的自由电子激光设施（建设中）；英国

4、达斯伯里的第四代光源和德国柏林电子存储环同步辐射设施的自由电子激光装置（处于论证和技术发展中）；瑞典隆德的新一代瑞典同步辐射设施的自由电子激光装置（概念设计中）。参与计划的国家还包括荷兰、法国和瑞士。德国汉堡自由电子激光设施和意大利的单程的自由电子激光设施的投资共计23700万欧元，英国达斯伯里第四代光源设施和德国柏林的电子存储环同步辐射设施的开发费用为7100万欧元。整个建设费用预估为约66000万欧元。2欧洲“X射线自由电子激光”计划2.1计划概况将建在德国汉堡的欧洲X射线自由电子激光设施将是世界上第一个产生高强度短脉冲X射线的激光设施，将用于各种学科的科学研究。9该设施包含一个超导线性

5、加速器，经过1.7公里的加速将电子能量可以提高到17.5吉电子伏，此时每秒可以从三个波动器中分散出高达近30000条电子束。这些将可以产生出空间相干辐射的X光脉冲，这种脉冲比时间上的100飞秒还短，但是能量却可以达到超过100高斯（GS），波长范围在0.1纳米到1.6纳米。另外一套三个波动器将通过同步发射过程产生低至波长0.01纳米的硬X射线。该设施包括了一套十个实验站，这些实验站都拥有用于进行辐射方面科学研究的尖端设施。计划完成后，比现有第三代光源还要高出9个数量级的顶级亮度的X射线脉冲将实现目前无法实现的和潜在的革命性试验，这些试验集中于多种多样的学科间，从浓缩物质和材料物理学到纳米科学

6、，从等离子物理到化学栽倒结构生物学。例如，这些试验包括有在化学反应和状态转变中亚皮秒（sub-ps）时间内原子级的结构调整，无需结晶即可解决微电子的结构，从而接触到目前不能接触到的热领域。2.2计划进展与预算计划预定从2007年开始，2013年完成。整个建设的费用约98600万欧元，另外5000万欧元用于研发、使用仪器和探测器。每年的运营费用预估大约8400万欧元和退役费用约10000万欧元。3欧洲“X射线激光器（XFEL）”计划3.1计划概述该项目是基于欧洲合作的德国2003年联邦教育和研究部通过的X射线激光研究项目的进一步发展。该项目成立了名为“TESLA合作（TESLA：TeraEle

7、ctronVoltEnergySuperconductingLinearAccelerator万亿电子伏特能量超导线性加速器）”的国际研发小组。该国际研发小组将在汉堡的试验性设施中试验该设施的尖端科技。自由电子X射线激光将实现欧洲的前沿研究并将保证欧盟及德国作为研究和工业地区的重要位置。3.2计划进展及预算在经过预计六年半的建设阶段后，该设施将于2013年试运行。线性加速器隧道将在德国电子加速器开始，延伸至西