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科研動態

西安光機所科研人員出版阿秒脈沖測量技術專著

發表日期:2019-04-08來源:西安光學精密機械研究所放大 縮小

  近日,西安光機所王超博士編著完成的《電子飛行時間及關聯應用》由科學出版社正式出版發行。 

  阿秒科學是瞬態光學與超快診斷學科研究的最前沿。阿秒是極其微小的時間單位,1阿秒=10-18秒。2001年,奧地利科學家Ferenc Krausz首次實現了阿秒光脈沖的產生和測量,宣告超快光學進入了實時捕捉原子尺度下電子運動的新時代——阿秒時代。以阿秒脈沖新型光源為核心探測具的光波電子技術,可實時研究電子運動及電子關聯機制(物理、化學和生物現象的共同微觀基礎),被認為將引發二十一世紀的“阿秒科技革命”:引發窺探更基礎、更微觀物質世界的“視覺革命”,再次更新人類對自然界的認識深度和廣度,推動諸多顛覆性技術的迸發。目前,德國、美國、日本都將阿秒脈沖技術列入戰略優先技術,多國政府與組織都在謀劃建設阿秒重大科技設施。西安光機所是瞬態光學及超快診斷領域國內外著名的專業研究機構,近年來正積極謀劃阿秒極端光技術研究計劃,倡導推動“西安阿秒光源”大科學裝置的規劃建設。目前在國家自然科學基金重大項目、科技部重點研發計劃、中國科學院國際創新團隊等項目資助下,至今已成功產生阿秒超連續譜,并實現了阿秒脈沖序列的測量(222 as) 

  專著《電子飛行時間及關聯應用》以電子運動時間(包括產生時間、飛行時間和復合時間等)為總綱,圍繞討論基于脈沖電子束時間-空間調控的相關應用技術,涵蓋飛行時間電子能譜技術、互相關條紋相機技術、強場原子隧穿高次諧波產生及阿秒條紋相機技術、電子脈沖時間/空間整形技術。電子能譜探測技術是原子分子物理學、表面科學等領域研究的關鍵技術,更是當前阿秒物理診斷領域的“指紋技術”,該專著介紹了單向式能譜探測技術、雙模式折射型能譜技術、探針型電子能譜探測技術以及磁瓶型飛行時間電子能譜探測技術,重點分析了用于下一代單原子單位時間24as孤立阿秒脈沖診斷應用的極限絕熱磁瓶型電子能譜技術。該專著以時間分辨率為主線,梳理了互相關條紋相機技術的發展脈絡,從變像管條紋相機、全光固態條紋相機直至雙色場電離阿秒條紋相機,旨在使讀者在清晰把握高時空分辨技術發展脈絡的同時,能夠透析其各階段之間在科學內涵及精髓上的傳承以及超越。該專著是我所阿秒物理診斷學科規劃與建設的重要內容,其工作得到了國家自然科學基金面上/重大項目、留學人員科技活動擇優資助項目等研究課題的資助。 

  王超博士的主要研究方向是高時空分辨光電探測、功能超材料。其主要研究經歷包括:2008年—2010年在國家建設高水平大學公派研究生項目資助下,至美國堪薩斯州大學物理系開展阿秒光物理合作研究;2014年—2015年在中國科學院公派留學青年訪問學者項目資助下,至韓國浦項工科大學馬克斯普朗克阿秒科學中心開展訪問研究,參與了強場阿秒光物理束線的建設和部分性能升級工作。至今,他先后承擔/參與了研究所阿秒物理診斷學科規劃項目、國家自然科學基金面上/重大項目、留學人員擇優資助項目等研究課題,至今已出版專著、譯著3(含合作,中、英文專著各1部,中文譯著1),申請專利30余項,發表學術論文40余篇。(空間微光室、瞬態室  供稿) 

 

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