“從科學發(fā)展規(guī)律來看,我們需要了解‘黑盒子’里電子運動的規(guī)律,揭示底層物理邏輯,從而更好地為人類科技發(fā)展服務。”12月2日,在中國科學院西安光學精密機械研究所(以下簡稱“西安光機所”)阿秒科學與技術研究中心,先進阿秒激光設施(西安部分)副總指揮、總工程師付玉喜告訴記者,“為了能看清電子的運動規(guī)律,我們需要更厲害的‘眼睛’,在阿秒時間尺度探測此前難以看到的原子內(nèi)部的電子運動。”
圖 12月2日,在西安光機所阿秒科學與技術研究中心實驗室,工作人員進行光學實驗。
1阿秒有多快?
在日常生活中,1秒倏忽而逝,而1阿秒是10的負18次方秒,是人類迄今為止能夠掌握的最短時間單位。要看到以阿秒為計量單位的電子運動,需要“先進阿秒激光設施”大科學裝置。
2017年,西安光機所所長趙衛(wèi)在國內(nèi)率先提出建設阿秒光源大科學裝置的建議。今年9月,國家發(fā)展改革委正式批復設施投資概算。
今年11月,先進阿秒激光設施(西安部分)正式啟動建設,建設周期為5年,主要建設4條光束線以及9個用戶終端。目前,先進阿秒激光設施(西安部分)工藝部分正加緊開展研制,在西安光機所提前安裝調(diào)試,并開展部分實驗,爭取邊建設、邊運行、邊出成果。
付玉喜介紹,先進阿秒激光設施(西安部分)可以同時從阿秒時間尺度和納米空間尺度,全面揭示自然界存在的內(nèi)殼層電子、價電子、自由電子等電子形態(tài)運動規(guī)律以及與電子耦合的其他作用機理,實現(xiàn)對超快電子運動的跟蹤測量和操控,可用于開展信息、材料、能源及生物醫(yī)學等領域的前沿研究工作,提升我國相關基礎研究和高技術領域的原始創(chuàng)新能力。
大科學裝置是前沿科學探索及技術創(chuàng)新突破的重要基礎支撐。先進阿秒激光設施(西安部分)建成后,綜合性能可達世界先進水平。
“自成立以來,西安光機所就肩負著探索光學奧秘、服務國家發(fā)展的使命,致力于光學、光子學及其相關技術的研發(fā)與應用,同時在瞬態(tài)光學、光子技術、激光技術等領域取得了顯著成績,為國家科技進步和經(jīng)濟發(fā)展作出了重要貢獻。西安光機所懷著強烈的使命感,希望能夠?qū)崿F(xiàn)‘從0到1’的突破,搶占科技制高點。”付玉喜說。
在應用方面,建好用好先進阿秒激光設施(西安部分)能夠支撐我國光子產(chǎn)業(yè)、清潔能源、生物醫(yī)藥、超導產(chǎn)業(yè)等諸多高技術產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展,尤其是能夠為光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開一扇門,開辟更多新領域、新賽道,培育未來國際競爭新優(yōu)勢,使我國光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入一個全新的時代。
未來,先進阿秒激光設施(西安部分)將大力推動突破限制信息科學、光子產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥、材料科學、新能源、智能制造、基礎科學等領域發(fā)展的底層科學難題,這些前沿技術的跨越發(fā)展有望促進產(chǎn)業(yè)迭代升級。
目前,陜西正加速打造千億級光子產(chǎn)業(yè)集群,向具有全球影響力的光子產(chǎn)業(yè)生態(tài)高地的戰(zhàn)略目標邁進。
“隨著先進阿秒激光設施(西安部分)的建成,陜西將成為光子領域頂尖科技創(chuàng)新人才聚集地、科技創(chuàng)新資源集結地、原始創(chuàng)新策源地,可以加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力,更好地支撐國家和區(qū)域經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展,為早日建成科技強國、實現(xiàn)高水平科技自立自強作出更大貢獻。”付玉喜說。
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