中国世界之最诞生 单个皮秒激光脉冲产生140万亿个光子

    原标题：中国世界之最诞生 单个皮秒激光脉冲产生140万亿个光子

    中国科学院研制的“大连光源”1月15日发出了世界上最强的极紫外自由电子激光脉冲，单个皮秒激光脉冲产生140万亿个光子，成为世界上最亮且波长完全可调的极紫外自由电子激光光源。

　　那换个说法：你关心雾霾问题吗?你知道雾霾是怎么形成的吗?现在，这个问题就可以通过“大连光源”来解决了!

　　“大连光源”用处大，研究雾霾形成好助手

　　先来看“大连光源”真身

　　“大连光源”是一台能够发出极紫外自由电子激光的装置。自由电子激光，是国际上 的新一代先进光源，也是当今世界先进国家竞相发展的重要方向。它跟雾霾到底有啥关系?

　　雾霾的形成涉及到污染物分子聚集过程，本质上是原子和分子过程，要想控制或利用这些物理和化学过程，需要在实验室里研究这些过程所涉及到的原子和分子的反应机制，因此就需要 并且高灵敏度地探测所涉及到的原子和分子。极紫外波段自由电子激光，就是科学家探索物质世界奥秘的最得心应手的武器。

　　大连化学物理研究所副所长、中国科学院院士杨学明说，用这种光源我们可以更好地来研究很多的过程，比如分子的聚集的过程，我们可以看得更清楚。

　　大连化学物理研究所研究员张未卿解释，“以大气雾霾为例，大气中的化学物质与水分子作用后，形成分子团簇，这些团簇在生长过程中吸附各种污染物分子，生长为较大的气溶胶颗粒，并逐渐成长为雾霾。利用大连光源的极紫外软电离技术，就可以研究雾霾的生长过程，从根本上理解雾霾形成的机理，为大气污染防治提供科学依据。”

　　最亮的“闪光灯”、最快的“快门”，能让分子、原子“无处遁形”

　　“大连光源”还身怀两大绝技，一是亮，二是发出亮光的时间短。杨学明表示，这正是它能够发挥作用的关键。

　　“光源亮，微观世界可以看得更清楚;脉冲短，我们可以看到分子和原子在物理和化学变化中超快的过程。”杨学明说我们常说“一眨眼的功夫”，如果把眨一下眼的时间定义为一秒的话，那么1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，而1皮秒只有一万亿分之一秒。杨学明解释说，这个装置发出的光源，就相当于照相机里一个很快的快门，通过连续的拍摄，来呈现这个超快的物理过程和化学反应的动态过程。

　　强势插入的小课堂：啥是皮秒、飞秒?

　　你造吗?秒下面还有毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒

　　上个课又耗费了本编好___飞秒(请自行填空!不是本编算不清楚，只是考验你们学会了不(^))。

　　杨学明说，这样的过程我们真正理解了之后，我们才能够设计更好的过程，来解决这些过程中存在的一些问题。

　　“大连光源”的每一个激光脉冲可产生超过100万亿个光子，波长可在极紫外区域完全连续可调，具有完全的相干性;该激光可以工作在飞秒或皮秒脉冲模式，可以用SASE(自放大自发辐射)或HGHG(高增益谐波放大)模式运行。那么，科学家们通过这一装置，能看到什么样的物质世界?

　　杨学明说，分子在化学变化或者物理变化的过程超快，这个时间尺度一般都是在飞秒或者皮秒内发生的，所以我们必须有飞秒或者皮秒的激光来看这个过程。