世界上第一臺x射線激光誕生于
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微鏡,利用電磁波中的可見光部分(波長400—760 nm),使認知的觸角延伸到了極廣的宇宙和極小的微觀世界,為人類認識物質世界及其起源和演化打開了大門。19 世紀末人類發現了X射線、發明了X光機,從此認知世界的視野擴展至肉眼無法看到的物質內部和原子分子等微觀世界,X射線的診斷和應用以及治療技術也得到了持續不斷的發展。但是,那時X射線光源的亮度和相干性還十分有限,這在很大程度上成為了限制其在科學研究上實現更廣泛應用的瓶頸,這種情況一直到20 世紀中葉同步輻射的發現和同步輻射X 光源的應用才發生徹底改變。在此過程中,20 世紀60 年代人......閱讀全文
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
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
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
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(
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
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
“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
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
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
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
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射線熒光(XRF):理解特征X射線
什么是XRF? X射線熒光定義:由高能X射線或伽馬射線轟擊激發材料所發出次級(或熒光)X射線。這種現象廣泛應用于元素分析。 XRF如何工作? 當高能光子(X射線或伽馬射線)被原子吸收,內層電子被激發出來,變成“光電子”,形成空穴,原子處于激發態。外層電子向內層躍遷,發射出能量等于兩級能
日本研制出世界最短波長X射線激光
日本研究人員近日利用X射線自由電子激光裝置成功發射出波長僅0.12納米的X射線激光,刷新了這種激光最短波長的世界紀錄。 根據日本理化研究所和高輝度光科學研究中心聯合發布的新聞公報,來自這兩家機構的研究人員利用建在兵庫縣的X射線自由電子激光裝置發出了波長僅0.12納米的X射線激光,打破了美國
世界第一束原子X射線激光誕生
未來,科學家們應該能夠以原子分辨率清楚地觀察植物是如何將太陽能轉化為糖,或者太陽能電池如何產生電流的,正是美國科學家制造出的世界上波長最短、單色純度的第一束原子X射線激光,使得上述想法成為可能。相關研究發表在最近出版的《自然》雜志上。 該研究的領導者、美國斯坦福直線加速器中心(SLAC)國
世界最強X射線激光破解細胞信號傳導密碼
中科院上海藥物研究所徐華強研究員領銜的國際交叉團隊經過聯合攻關,成功解析了磷酸化視紫紅質(Rhodopsin)與阻遏蛋白(Arrestin)復合物的晶體結構,并破解了負責關閉GPCR傳導信號的磷酸化密碼。7月27日,相關研究成果以封面文章發表于《細胞》雜志。 生命的功能是依靠信號傳導密碼來體
激光束結合金屬泡沫造出最亮X射線
據物理學家組織網15日報道,美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)科學家將國家點火裝置(NIF)所發射的高功率激光與超輕金屬泡沫巧妙結合,創造出迄今最亮的X射線。這些超亮高能X射線在極致密物質(包括慣性約束聚變過程中產生的等離子體)成像等諸多研究領域具有重要作用。相關研究論文發表于新一期《物理評
美發明首個原子X射線激光-實現45年預言
美國能源部SLAC國家加速器實驗室的科學家制造出了世界上波長最短、最純的X射線激光,這項成就實現了一個45年的預言,打開了向一系列新的科學發現進軍的大門。相關研究發表在近日的《自然》雜志上。 X射線能幫助人們深入觀察原子和分子世界。1976年科學家預言稱,X射線激光能被用
世界最強X射線激光破解細胞信號傳導密碼
中科院上海藥物研究所徐華強研究員領銜的國際交叉團隊經過聯合攻關,成功解析了磷酸化視紫紅質(Rhodopsin)與阻遏蛋白(Arrestin)復合物的晶體結構,并破解了負責關閉GPCR傳導信號的磷酸化密碼。7月27日,相關研究成果以封面文章發表于《細胞》雜志。 生命的功能是依靠信號傳導密碼來
激光等離子體X射線能譜的測量
分別用K邊濾波和濾波-熒光法測量了激光等離子體發射的1.5—100keV的X射線連續譜。文中敘述了激光等離子體X射線能譜的測量方法和多道X射線能譜儀,介紹了激光聚變實驗結果。?
軟X射線源上X射線能譜與X射線能量的測量
本文介紹了國內首次利用針孔透射光柵譜儀對金屬等離子體Z箍縮X射線源能譜的測量結果及數據處理方法。同時用量熱計對該源的單脈沖X射線能量進行了測量并討論了其結果。
X射線管中X射線的產生原理
實驗室中X射線由X射線管產生,X射線管是具有陰極和陽極的真空管,陰極用鎢絲制成,通電后可發射熱電子,陽極(就稱靶極)用高熔點金屬制成(一般用鎢,用于晶體結構分析的X射線管還可用鐵、銅、鎳等材料).用幾萬伏至幾十萬伏的高壓加速電子,電子束轟擊靶極,X射線從靶極發出.
X射線治療
X射線應用于治療[7],主要依據其生物效應,應用不同能量的X射線對人體病灶部分的細胞組織進行照射時,即可使被照射的細胞組織受到破壞或抑制,從而達到對某些疾病,特別是腫瘤的治療目的。
X射線診斷
X射線應用于醫學診斷[6],主要依據X射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。由于X射線穿過人體時,受到不同程度的吸收,如骨骼吸收的X射線量比肌肉吸收的量要多,那么通過人體后的X射線量就不一樣,這樣便攜帶了人體各部密度分布的信息,在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的強弱就有較大
X射線散射
美國物理學家康普頓(Arthur Holy Compton,1892~1962)在大學生時期就跟隨其兄卡爾·康普頓開始X射線的研究。后來他到了卡文迪什實驗室,主要從事g射線的實驗研究。他用精湛的實驗技術精確測定了γ射線的波長,并確定γ射線在散射后波長會變得更長。但他沒能從理論上解釋這個實驗事實。他到