日前，上海高等研究所發(fā)文稱，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施－－X射線自由電子激光試驗裝置（簡稱SXFEL試驗裝置）調(diào)試取得重大進展，首次在軟X射線8.8納米波長實現(xiàn)大于10微焦的脈沖能量輸出。

SXFEL試驗裝置團隊經(jīng)過5年的艱苦努力，攻克多項技術(shù)難題，于1月18日凌晨首次在8.8納米實現(xiàn)了大于10微焦的全相干自由電子激光輸出，輸出能量最大12微焦，對應(yīng)5千億個光子。這是我國已經(jīng)實現(xiàn)的輸出波長最短的自由電子激光，標志著我國已經(jīng)掌握了軟X射線自由電子激光裝置的物理設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)和集成調(diào)試。此外，SXFEL試驗裝置的技術(shù)積累和人才培養(yǎng)為SXFEL用戶裝置和硬X射線自由電子激光裝置的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

SXFEL試驗裝置的科學(xué)目標為探索兩級外種子自由電子激光級聯(lián)模式，以發(fā)展硬X射線自由電子激光裝置的技術(shù)路線，解決并掌握關(guān)鍵技術(shù)。該裝置由光陰極注入器、主加速器、兩級級聯(lián)波蕩器和公用設(shè)施等組成，設(shè)計波長為8.8納米，脈沖長度100－200飛秒，峰值功率100兆瓦。在之前的調(diào)試過程中，SXFEL試驗裝置已經(jīng)先后在44.3納米、17.7納米、13.3納米、11.1納米分別輸出了70微焦、36微焦、28微焦和22微焦的光脈沖能量。目前，項目團隊正在繼續(xù)努力進一步提高輸出穩(wěn)定性和輸出能量，積極為國家驗收作好準備。

SXFEL試驗裝置由中國科學(xué)院和教育部共同建設(shè)，項目法人單位為中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所，北京大學(xué)為共建單位，清華大學(xué)為合作單位。裝置建設(shè)得到了上�？萍即髮W(xué)、中國科學(xué)院高能物理研究所和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等單位的大力支持和積極參與。

自由電子激光脈沖能量實時測量

自由電子激光增益曲線

自由電子激光光斑

自由電子激光光譜