《人民日報》記者從(cong) 中國科學院上海光學精密機械研究所獲悉：強場激光物理國家重點實驗室利用自行研製的超強超短激光裝置，在國際上率先完成台式化自由電子激光原理的實驗驗證，對於(yu) 發展小型化、低成本的自由電子激光器具有裏程碑意義(yi) ，相關(guan) 研究成果於(yu) 7月22日作為(wei) 封麵文章發表於(yu) 國際學術期刊《自然》雜誌。

X射線自由電子激光被廣泛用於(yu) 探測物質內(nei) 部動態結構，研究光與(yu) 原子、分子和凝聚態物質的相互作用過程，在物理、化學、結構生物學、醫學、材料、能源、環境等多學科領域廣泛運用。然而，傳(chuan) 統的X射線自由電子激光裝置動輒幾百米、甚至是幾公裏長的“龐大”規模，造價(jia) 昂貴、難以普及。研製小型化、低成本的X射線自由電子激光成為(wei) 該領域重要的發展方向。

該成果的主要完成人、中科院上海光機所研究員王文濤表示，我們(men) 的工作是利用新技術把電子加速器的長度縮短，並且把電子束做到穩定、可用，來研製體(ti) 積小、成本低的自由電子激光器，整個(ge) 裝置長度僅(jin) 為(wei) 12米。“打比方說，電子束加速需要‘跑道’，傳(chuan) 統方式相當於(yu) 客機起飛，需要長跑道；我們(men) 采取激光加速這一全新方式，可以短距離內(nei) 把電子束加速至高速度，大大縮短所需距離。”王文濤說。

“該項研究不僅(jin) 證明了激光可以加速產(chan) 生可控的、可用的電子束，而且電子束可以進一步用於(yu) 產(chan) 生自由電子激光。”中科院上海光機所副所長、強場激光物理國家重點實驗室主任冷雨欣說。

用這種加速方式獲得的電子束，在品質和穩定性方麵尚未達到實際應用的要求，相關(guan) 研究處於(yu) 起步階段，到真正應用還有一段距離。下一步，研究團隊將繼續提升自由電子激光的輸出功率和光子能量，並作為(wei) 上海超強超短激光實驗裝置中超快化學與(yu) 大分子動力學研究平台的重要組成部分，提供開放共享。