第33屆國際自由電子激光大會(The 33rd International Conference on Free Electron Lasers)于2011年8月22-26日在中國上海國際會展中心召開。這個為期5天的盛會,由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理所主辦,共有來自世界各地的300多名自由電子激光領(lǐng)域的科學(xué)家參加。此次大會開辦之時,正值國際上的高增益X射線自由電子激光進(jìn)入全面大發(fā)展的新階段,因此受到了科學(xué)界的高度關(guān)注,大會上關(guān)于新裝置出光的數(shù)目和利用自由電子激光開展實驗的科學(xué)報告數(shù)目均創(chuàng)造了新記錄。
本次國際自由電子激光大會呈現(xiàn)出以下鮮明的特點:
?世界范圍內(nèi)的高增益X射線自由電子激光裝置進(jìn)入高速發(fā)展階段,第四代先進(jìn)光源的概念和全球布局已經(jīng)初步形成。
世界上第一臺軟X射線自由電子激光(FLASH)于2006年誕生于德國同步加速器實驗室(DESY),第一臺硬X射線自由電子激光(LCLS)也于2009年在美國斯坦福直線加速器中心(SLAC)調(diào)試成功,迄今為止科學(xué)家們已經(jīng)利用這兩臺最新的超高亮度相干輻射光源做出了一系列開創(chuàng)性的科學(xué)研究成果。此外,還有數(shù)臺X射線FEL正在亞洲、歐洲和美國等地建設(shè)和預(yù)研中。日本的硬X射線自由電子激光裝置SACLA于2011年6月受激出光,創(chuàng)造了波長短于1?的新紀(jì)錄。意大利的軟X射線自由電子激光裝置FERMI也于2010年12月出光,并已開始了用戶實驗。中國軟X射線自由電子激光試驗裝置的項目建議書已于2011年2月得到國家發(fā)改委的正式批復(fù),預(yù)計將在2015年提供高品質(zhì)的軟X射線自由電子激光,與同一園區(qū)內(nèi)的上海光源優(yōu)勢互補(bǔ),構(gòu)成具有世界先進(jìn)水平的光子科學(xué)研究平臺。
?自由電子激光裝置的性能和品質(zhì)不斷提升,新原理研究空前活躍,中國在此領(lǐng)域的工作得到高度評價和廣泛關(guān)注。
在波長成功地突破1埃的同時,新一代自由電子激光正向著全相干和高效率的方向迅速發(fā)展,以滿足科學(xué)實驗的最新要求。近年來,具備全相干性能的外種子型自由電子激光(seeded FEL)受到了極大的重視,各種基于seeded FEL的新原理的研究非?;钴S。在本次會議中,有多個國家的科學(xué)家報告了各自的最新研究結(jié)果,其中中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所報告的上海深紫外自由電子激光所開展的HGHG(高增益諧波產(chǎn)生)和EEHG(回聲型諧波產(chǎn)生)自由電子激光新原理等實驗等得到了國際同行的高度評價。歐洲同行為了進(jìn)一步詳細(xì)了解有關(guān)信息,在大會期間專門召集國際有關(guān)實驗室的EEHG進(jìn)行專門的討論會,對這一領(lǐng)域的進(jìn)展和中國科學(xué)院的突出貢獻(xiàn)予以高度贊揚,并且提出了進(jìn)一步開展實驗研究的合作計劃。
?利用大型X射線自由電子激光裝置的科學(xué)研究成為新熱點,一批來自各個領(lǐng)域的科學(xué)家在本次大會上報告了最新的實驗結(jié)果,引發(fā)強(qiáng)烈反響。
X射線自由電子激光(Free Electron Laser,F(xiàn)EL)是二十一世紀(jì)誕生的最新一代的先進(jìn)光源,由于同時具有極高的峰值亮度(高于第三代同步輻射光源8-10個數(shù)量級)、超短的脈沖(飛秒到阿秒)和極好的相干性等優(yōu)越特性,已經(jīng)被科學(xué)界視為最新一代的光子科學(xué)綜合實驗裝置,在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、能源、環(huán)境等等領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價值。迄今為止,已有一批世界著名科學(xué)家利用軟X射線到硬X射線的自由電子激光用戶裝置做出重要的實驗結(jié)果,本次會議在大會的第一天,特別邀請了4名利用自由電子激光裝置進(jìn)行多學(xué)科研究的當(dāng)今最活躍的科學(xué)家做大會報告,極大地促進(jìn)了自由電子激光裝置與用戶的交流,與會者一致認(rèn)為這是一個極為成功的安排,應(yīng)該成為今后大會的慣例。從會議交流的情況來看,目前對X射線自由電子激光裝置的科學(xué)需求十分強(qiáng)烈,對于建設(shè)高亮度多用戶的新裝置存在普遍的呼聲和期待。除已經(jīng)建成的美國、歐洲和日本的大型自由電子激光裝置以外,意大利、美國、韓國和瑞士等國家也在建設(shè)軟X射線到硬X射線的新用戶裝置。
為推動我國科學(xué)界利用新一代自由電子激光裝置開展前沿科學(xué)研究,依托第33屆國際自由電子激光大會在中國上海召開的背景,上海應(yīng)用物理研究所在會前專門組織了我國首次“自由電子激光與科學(xué)前沿”的國際研討會,會議將邀請十余位在世界首個軟X和硬X射線自由電子激光裝置從事前沿科學(xué)研究的國際著名科學(xué)家做專題演講,同時還邀請了我國一批優(yōu)秀科學(xué)家和科技決策部門人員共同探討使用自由電子激光開展科學(xué)研究的計劃,例如我國自由電子激光用戶實驗的重點學(xué)科方向、用戶裝置的建議和實驗線站布局等等。此次國際研討已成為一次推動我國自由電子激光科學(xué)應(yīng)用的科技論壇,同時促進(jìn)了我國與國際上X射線自由電子激光裝置和科學(xué)家的交流與合作。
會后與會代表參觀了上海應(yīng)用物理研究所的SDUV-FEL裝置、飛秒和皮秒電子束裝置、上海市低溫超導(dǎo)高頻腔技術(shù)重點實驗室以及上海光源,代表們對我國在自由電子激光領(lǐng)域尤其是開展前沿自由電子激光原理驗證實驗方面取得的飛速進(jìn)展表示了高度的關(guān)注和充分的肯定。
第33屆國際自由電子激光大會是一屆成功的大會,反映了自由電子激光科學(xué)研究的快速發(fā)展,將很好地促進(jìn)世界和我國的自由電子激光的研究、交流與合作。



(上海光源信息員汪蕾提供)