科技日报记者 龙跃梅
3月5日,在中国散裂中子源不远处,先进阿秒激光设施正在加快推进中。
先进阿秒激光设施是由中国科学院物理研究所与西安光学精密机械研究所共同承担建设的国家“十四五”重大科技基础设施,分别在东莞市、西安市两地进行建设,将建成以阿秒时间分辨能力和高度时空相干性为主要特点的综合性超快电子动力学研究设施。

过去,科学家对于电子这种超高速运动的微观粒子,只能通过静态光谱间接推断其运动规律,阿秒激光的出现,让人类从“看照片”的阶段进化到“看慢动作视频”的阶段。
阿秒激光设施被形象地称为“超高速摄像机”。筹建初期,项目曾计划进口相关高性能飞秒激光器作为阿秒激光驱动光源。后经长远考虑,项目指挥部决定组建专项攻坚团队,聚焦相关领域开展攻关。历经近三年的不懈努力,截至2025年12月,全部研制任务圆满收官,成功实现核心技术自主可控。
经中国计量科学研究院第三方独立测试,所有关键指标均达到设计标准;中国科学院组织的业内专家评审确认,研制成果符合设计要求,能够满足先进阿秒激光设施建设需求,同时有望为其他大科学装置建设及重大任务攻关提供相关激光器解决方案。
设施东莞部分于2025年1月正式开工建设,项目基建工作历经了桩基、筏板基础、主体结构、钢网架结构等关键分部工程,完成多轮工艺设计深化,于2025年12月顺利完成主体建筑结构封顶,标志着项目建设进程由主体结构施工转入围护结构及室内施工阶段。
同样在松山湖科学城,已建好的散裂中子源、同步辐射光源等科学装置主要从空间维度探测物质结构细微的特性。而阿秒激光则能从前所未有的时间尺度上,研究并控制发生在超短时间内的微观过程。
该项目的首席科学家、中国科学院物理研究所研究员魏志义表示,当具备高空间分辨率和高时间分辨率两种手段开展科学研究时,就能够更加全面地了解物质世界的科学规律,认识其物理机制,进一步改造并控制物质的特性,从而解决很多重大的科学前沿问题。
如今,飞秒驱动激光器的研发已进入工程化和量产阶段。今年也是设施建设的“采购高峰年”。目前,东莞现场已驻扎70余名技术人员、近10人的管理团队,正全力推进采购前期准备。
按照计划,今年上半年团队将完成所有未工程化模块的优化,实现工业化生产标准。2027年3月,设施土建工程完工后,激光器将正式入场。预计2028年下半年完成全部设备安装,2029年调试验收。
建成后,先进阿秒激光设施将实现从纳米—软X射线到毫米—太赫兹的全波长覆盖,成为超高时间分辨、空间分辨、能量分辨的光—电—磁—热综合实验平台。

网友评论