10日,國家重大科技基礎設施——先進阿秒激光設施項目啟動會在廣東東莞松山湖科學城舉行,標誌着世界第二個、亞洲首個先進阿秒激光設施正式啟動建設。該設施由中國科學院承擔建設,共布局10條束線和22個應用終端,其中將有6條束線及13個研究終端落地廣東東莞。這也是繼中國散裂中子源之後落地東莞松山湖科學城的又一國家大科學裝置。
觀察微觀世界「超級快門」 為大灣區科創中心建設提供支撐
先進阿秒激光設施由中國科學院建設,2023年12月項目可行性研究報告正式獲得批覆,2024年9月通過國家發展和改革委員會初步設計和概算批覆。
記者獲悉,該項目計劃用5年時間,建設具有阿秒時間分辨能力和高度時空相干性特徵的綜合性超快電子動力學研究設施,從而實現對電子運動的跟蹤、測量與操控,深入探索物質狀態的演化規律,有望為我國在物質科學的前沿基礎研究領域實現重大突破提供關鍵技術保障。
工程將建設寬譜段的10條超快激光束線,以及面向多學科電子動力學研究需求的22個研究終端,實現從納米-軟X射線到毫米-太赫茲的全波長覆蓋,實現超高時間分辨、空間分辨、能量分辨的光-電-磁-熱綜合實驗平台,在脈衝能量、脈衝寬度、光子能量、光子通量等性能指標上取得突破,建成具有世界先進水平的阿秒激光設施。其中,先進阿秒激光設施西安部分主要建設4條光束線以及9個研究終端,由中國科學院西安光學精密機械研究所負責;東莞部分將落地6條束線及13個研究終端,由中國科學院物理研究所負責。
阿秒是人類目前能夠掌握的最短時間尺度,1阿秒等於10的-18次方秒。阿秒激光則像觀察微觀世界「超級快門」,用於以超高速捕捉運動極快的電子的「動態影像」,記錄它們的運動及其所決定的量子特性、磁性變化、化學反應和材料相變等現象。
阿秒激光為研究物理、化學、材料、信息、生物醫學等學科中的重大科學問題提供了全新的技術手段,具有重要的科學意義和戰略意義。
依託該裝置,有望在高溫超導機理、電子間直接交換作用的起源、半導體物理與器件中的輸運動力學等重大科學問題,以及光合作用、藥物分子中的電子動力學等關係到國家經濟與國民健康的重要問題上取得突破。
此外,大科學裝置的建設還將發揮創新聚集效應,為推動粵港澳大灣區國際科技創新中心及大灣區綜合性國家科學中心建設提供重要支撐,助力實現高水平科技自立自強。(記者 冷運軍)