2021年2月25日,由清华大学唐传祥教授课题组与德国柏林亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(Helmholtz-Zentrum Berlin,HZB)以及德国联邦物理技术研究院(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)的合作团队联合完成的研究文章“稳态微聚束原理的实验演示”(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching)在《自然》(Nature)杂志上发表。

文章通讯作者为清华大学工物系唐传祥教授和HZB的Jörg Feikes博士,一作为清华大学工物系2015级博士生邓秀杰。文中报道了该合作团队利用PTB的计量光源(Metrology Light Source,MLS)及相关实验设备,成功完成了世界首次“稳态微聚束”(steady-state microbunching,SSMB)的原理验证实验,提出了一种新型的粒子加速器光子源。该光子源能够产生高重复频率、高功率的辐射,波长范围能够达到太赫兹尺度到极紫外,有望成为新的EUV光刻机光源。

背景介绍:

粒子加速器作为光子源在科学研究和工程应用中都有着重要的地位。目前这类光子源主要有两种形式:一种是基于存储环(storage ring)的同步加速器辐射装置(synchrotron radiation facilities),这种装置产生的光子由于时间上不相干,因此具有较高的重复频率,但功率较低;另一种是基于线性加速器(linear accelerator)的自由电子激光器(free-electron lasers,FEL),它能够产生具有高峰值亮度的辐射,但由于每个电子束只被使用了一次,因此其重复频率受到驱动源的限制。

为了结合两种光子源的优点,产生高重复频率、高功率、窄线宽的辐射,在2010年,斯坦福大学教授、清华大学杰出访问教授赵午与其博士生Daniel Rantner提出了“稳态微聚束”,即SSMB。在2017年,唐传祥教授与赵午教授共同发起该项试验,旨在验证SSMB的原理。

论文地址:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03203-0

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