哥斯拉大战金刚

清华工物系在太赫兹加速领域取得重大进展,相关成果论文第一作者

微信转载 2020-03-12 18:02

胥(xu)汉勋,300班学(xue)生,2012年考取清华大(da)学(xue),现(xian)为清华大(da)学(xue)工程物理系(xi)博士(shi)生。近日(ri),清华大(da)学(xue)工程物理系(xi)在太赫兹(zi)加速(su)领(ling)域取得重大(da)进展,相(xiang)关(guan)成果(guo)发表在在《自然(ran)·光子(zi)学(xue)》(Nature Photonics)上,论文题为“相(xiang)对论电子(zi)束的高梯度级联太赫兹(zi)加速(su)”(Cascaded high

盗墓笔记   |   优秀学子

清华工物系在太赫兹加速领域取得重大进展,相关成果论文第一作者

微(wei)信转载  ·  2020-03-12 18:02  ·  阅读

胥汉勋,300班学(xue)生(sheng),2012年考取(qu)清华(hua)大(da)学(xue),现(xian)为清华(hua)大(da)学(xue)工程(cheng)物理系博士生(sheng)。近日,清华(hua)大(da)学(xue)工程(cheng)物理系在(zai)太赫兹(zi)加(jia)速领域(yu)取(qu)得(de)重大(da)进展,相关成(cheng)果发表在(zai)在(zai)《自然·光子学(xue)》(Nature Photonics)上,论文题为“相对(dui)论电子束的(de)高梯度级联(lian)太赫兹(zi)加(jia)速”(Cascaded high-gradient terahertz-driven acceleration of relativistic electron beams),胥汉勋为论文的(de)第(di)一作者。

以下为清华新闻(wen)网(wang)的相关内容:

清(qing)华新闻网3月12日(ri)(ri)电(dian) 近日(ri)(ri),清(qing)华大(da)学(xue)工程物理系黄文(wen)会,颜(yan)立新团队(dui)完成了(le)(le)世界上首次相对论电(dian)子束(shu)的级联(lian)太赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)方案的原理性(xing)验证实(shi)(shi)验,实(shi)(shi)现了(le)(le)太赫(he)(he)兹(zi)(zi)波对相对论电(dian)子束(shu)的两级级联(lian)加(jia)(jia)(jia)速(su),将太赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)领(ling)域的加(jia)(jia)(jia)速(su)梯(ti)度和能量增益提高了(le)(le)一(yi)个(ge)量级。该成果填补了(le)(le)长期以来在(zai)(zai)太赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)在(zai)(zai)高能段的技术空(kong)白,验证了(le)(le)一(yi)条切(qie)实(shi)(shi)可行的高能量太赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)器(qi)的技术路线(xian),并(bing)为太赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)技术超快科学(xue)、强场(chang)物理、先进光源与(yu)新加(jia)(jia)(jia)速(su)器(qi)等领(ling)域的应用带(dai)来全(quan)新的机遇。

图(tu)1 级(ji)联太(tai)赫兹(zi)加速器概念(nian)图(tu)

粒子(zi)(zi)加(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)是现代科学发(fa)展的(de)(de)重要研究(jiu)工具,人们通(tong)过大(da)(da)(da)型粒子(zi)(zi)对(dui)撞机研究(jiu)物质世(shi)界的(de)(de)基本(ben)组成(cheng),利用(yong)先进的(de)(de)加(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)光源探索(suo)精细的(de)(de)微观结构。传统的(de)(de)射(she)(she)频加(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)在过去的(de)(de)近百年中为(wei)现代科学的(de)(de)发(fa)展做出(chu)了(le)巨大(da)(da)(da)贡(gong)献,然而受限(xian)于射(she)(she)频击穿效应,基于传统射(she)(she)频加(jia)速(su)(su)(su)(su)技(ji)术(shu)的(de)(de)下(xia)一代高能(neng)粒子(zi)(zi)加(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)面临装置结构复杂,造(zao)价昂(ang)贵(gui)等技(ji)术(shu)挑战。太(tai)赫兹加(jia)速(su)(su)(su)(su)技(ji)术(shu)以其超高的(de)(de)加(jia)速(su)(su)(su)(su)梯度、极短的(de)(de)脉冲宽度和可靠(kao)的(de)(de)时间(jian)同步特性,有望(wang)将大(da)(da)(da)型加(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)缩小到普通(tong)的(de)(de)实验室规(gui)模,在保证束流(liu)品质的(de)(de)同时极大(da)(da)(da)地降低了(le)研究(jiu)成(cheng)本(ben),为(wei)下(xia)一代大(da)(da)(da)型加(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)的(de)(de)发(fa)展带来重大(da)(da)(da)的(de)(de)技(ji)术(shu)革新。

2015麻(ma)省理(li)工(gong)学(xue)院(MIT)成功进行(xing)了太(tai)赫兹低(di)能电(dian)子(zi)(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)的(de)原理(li)性验证。2016年,第一支太(tai)赫兹电(dian)子(zi)(zi)枪成功问世。随后,DESY、UCLA、CLARA及(ji)上海交通大学(xue)等多(duo)家(jia)单位先(xian)后开展了新型(xing)太(tai)赫兹加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)结构、太(tai)赫兹电(dian)子(zi)(zi)操控、太(tai)赫兹束(shu)流诊(zhen)断等关(guan)键(jian)技(ji)(ji)术(shu)的(de)研(yan)究(jiu),将(jiang)相关(guan)研(yan)究(jiu)推(tui)向了新的(de)热潮。然而,目(mu)前的(de)研(yan)究(jiu)多(duo)集中在低(di)能电(dian)子(zi)(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)领域(yu),相对论(lun)电(dian)子(zi)(zi)的(de)太(tai)赫兹加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)由于缺(que)少(shao)超强太(tai)赫兹辐射源、高品质(zhi)超短超快电(dian)子(zi)(zi)束(shu)以及(ji)精密的(de)同(tong)步控制(zhi)技(ji)(ji)术(shu),近(jin)年来一直(zhi)发展缓慢(man)。此外(wai),相对论(lun)电(dian)子(zi)(zi)束(shu)的(de)级联(lian)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)作为加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)器(qi)迈向高能不可缺(que)少(shao)的(de)核心技(ji)(ji)术(shu),仍(reng)是太(tai)赫兹加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)领域(yu)中一个未被攻(gong)克的(de)难题。寻找合适的(de)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)方案,实现相对论(lun)电(dian)子(zi)(zi)束(shu)的(de)级联(lian)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su),将(jiang)会极大的(de)推(tui)动太(tai)赫兹加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)技(ji)(ji)术(shu)的(de)发展。

图2 高梯度级联(lian)太赫兹加速实验(yan)示意图

清(qing)华(hua)大(da)学(xue)工程物(wu)理(li)(li)系加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)器(qi)实(shi)验(yan)室长期致力于(yu)高亮度(du)电(dian)子(zi)束(shu)(shu)物(wu)理(li)(li)、技术与(yu)应用的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。瞄(miao)准这个研(yan)究(jiu)方向(xiang),2017年(nian)7月黄文会、唐传祥教授(shou)提出在(zai)工程物(wu)理(li)(li)系加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)器(qi)实(shi)验(yan)室发展太赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)技术,深入研(yan)究(jiu)新(xin)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)原理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)核心(xin)物(wu)理(li)(li)与(yu)创(chuang)新(xin)技术,进而建设(she)紧凑型全光太赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)器(qi)实(shi)验(yan)平台的(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)构想。博(bo)士(shi)生(sheng)胥汉勋深入开(kai)(kai)展了(le)(le)太赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)实(shi)验(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)论分析和(he)(he)(he)物(wu)理(li)(li)设(she)计,与(yu)团队(dui)(dui)成员于(yu)2018年(nian)4月和(he)(he)(he)2019年(nian)12月在(zai)清(qing)华(hua)大(da)学(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)器(qi)实(shi)验(yan)室汤姆逊散射源束(shu)(shu)线上(shang)开(kai)(kai)展高梯度(du)级(ji)(ji)(ji)联太赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)实(shi)验(yan)。研(yan)究(jiu)团队(dui)(dui)采用灵巧的(de)(de)(de)(de)(de)双束(shu)(shu)实(shi)验(yan)方案(an)(如图2所示),利(li)用驱动电(dian)子(zi)束(shu)(shu)基于(yu)相(xiang)干渡越(yue)辐射(coherent transition radiation,CTR)产生(sheng)强(qiang)太赫(he)(he)兹(zi)脉冲,在(zai)太赫(he)(he)兹(zi)介质管加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)器(qi)中对(dui)后续(xu)跟(gen)随的(de)(de)(de)(de)(de)超短(duan)电(dian)子(zi)束(shu)(shu)进行(xing)两(liang)级(ji)(ji)(ji)同步加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)。该方案(an)利(li)用同源的(de)(de)(de)(de)(de)驱动激(ji)光在(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)器(qi)束(shu)(shu)线上(shang)同时产生(sheng)强(qiang)太赫(he)(he)兹(zi)波(132μJ)和(he)(he)(he)超短(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)对(dui)论电(dian)子(zi)束(shu)(shu)(34.3 MeV,460fsFWHM)并保证(zheng)了(le)(le)二(er)者的(de)(de)(de)(de)(de)天然的(de)(de)(de)(de)(de)时间同步特性,使得强(qiang)太赫(he)(he)兹(zi)电(dian)场(1.1 GV/m)能够稳定的(de)(de)(de)(de)(de)对(dui)相(xiang)对(dui)论电(dian)子(zi)束(shu)(shu)进行(xing)同步加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)。经过不(bu)断调(diao)试和(he)(he)(he)优化(hua),研(yan)究(jiu)团队(dui)(dui)成功的(de)(de)(de)(de)(de)实(shi)现(xian)(xian)了(le)(le)太赫(he)(he)兹(zi)波对(dui)相(xiang)对(dui)论电(dian)子(zi)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)级(ji)(ji)(ji)联加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su),观测到了(le)(le)清(qing)晰的(de)(de)(de)(de)(de)全束(shu)(shu)团加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)现(xian)(xian)象,所实(shi)现(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)梯度(du)(155 MV/m)和(he)(he)(he)加(jia)(jia)(jia)(jia)速(su)(su)能量(liang)(204 keV)相(xiang)较于(yu)当前世界上(shang)已报道的(de)(de)(de)(de)(de)结(jie)果提高了(le)(le)一个量(liang)级(ji)(ji)(ji)(如图3、4)。

图3 单级太赫兹加(jia)速(su)实验结(jie)果

图(tu)4 级联太赫兹加速实验结果

相关(guan)成(cheng)果发表(biao)在(zai)在(zai)《自然·光子(zi)(zi)学(xue)(xue)》(Nature Photonics)上,论文题为(wei)“相对(dui)论电子(zi)(zi)束的(de)高梯度级联太赫(he)(he)兹(zi)加速”(Cascaded high-gradient terahertz-driven acceleration of relativistic electron beams)。《自然·光子(zi)(zi)学(xue)(xue)》的(de)评(ping)(ping)审人(ren)对(dui)该研究(jiu)(jiu)成(cheng)果高度评(ping)(ping)价,认为(wei)这是(shi)“太赫(he)(he)兹(zi)加速领域内里程碑式的(de)突破”。这一研究(jiu)(jiu)成(cheng)果是(shi)太赫(he)(he)兹(zi)加速领域中的(de)重大(da)技术(shu)突破,验(yan)证了太赫(he)(he)兹(zi)加速技术(shu)走向高能的(de)技术(shu)可行性,有望将大(da)型(xing)加速器缩小(xiao)到普通(tong)实验(yan)室规模甚至(zhi)桌(zhuo)面规模。目前,清华大(da)学(xue)(xue)工程物理(li)系(xi)正在(zai)积极(ji)开展和推动全光太赫(he)(he)兹(zi)加速实验(yan)平(ping)台的(de)理(li)论研究(jiu)(jiu)和物理(li)设(she)计工作,致力于(yu)建设(she)世(shi)界一流的(de)太赫(he)(he)兹(zi)加速实验(yan)及应用研究(jiu)(jiu)平(ping)台。

清华(hua)(hua)大学工程(cheng)(cheng)物(wu)理(li)(li)系(xi)(xi)2016级博(bo)士生(sheng)(sheng)胥汉勋为论文(wen)的(de)第一(yi)作(zuo)者(zhe)(zhe),清华(hua)(hua)大学工程(cheng)(cheng)物(wu)理(li)(li)系(xi)(xi)黄文(wen)会教授为通讯作(zuo)者(zhe)(zhe)。参加该(gai)工作(zuo)的(de)还有工程(cheng)(cheng)物(wu)理(li)(li)系(xi)(xi)的(de)颜立(li)新副(fu)教授、杜(du)应超副(fu)教授、李(li)任恺(kai)教授、施(shi)嘉(jia)儒副(fu)教授、唐传祥教授以及工程(cheng)(cheng)物(wu)理(li)(li)系(xi)(xi)2017级博(bo)士生(sheng)(sheng)田其(qi)立(li)、2016级博(bo)士生(sheng)(sheng)梁一(yi)凡(fan)和2018级博(bo)士生(sheng)(sheng)顾绍弘。该(gai)研(yan)究得到了国(guo)家自然学科(ke)基金和挑战计划的(de)支持。

分享到:

责任编辑(ji)丨河池(chi)高中信息(xi)技术社

上一篇:我校举行2005年春季学期开学典礼暨梁嘉甫校友报告会

<< 上一篇

下一篇:摆脱贫困 共圆梦想——我校杰出校友在人民大会堂深情讲述毛南族

下一篇 >>

home message people work email
优秀学子 您现在的位置: 河池高级中学 > 学校概况 > 校史校友 > 优秀学子 >
栏目导航
公告通知
·河池高级中学2021届高考录...
·河池高级中学2021届高考录...
·河池高级中学关于做好2021...
·河池高级中学2021级高一新...
·河池高级中学关于2020年度...
·河池高级中学2021年美术特...
·河池高级中学2021年体育特...
·河池高级中学2020年篮球特...

清华工物系在太赫兹加速领域取得重大进展,相关成果论文第一作者

时间:2020-03-12 18:02 来源:微信转载 作者:河池高中信息技术社 点击:

胥汉勋,300班学生,2012年考取(qu)清(qing)华(hua)大(da)学,现为(wei)清(qing)华(hua)大(da)学工(gong)程(cheng)物理系博士(shi)生。近日,清(qing)华(hua)大(da)学工(gong)程(cheng)物理系在(zai)(zai)太赫(he)兹(zi)加速领域取(qu)得(de)重大(da)进展,相关(guan)成(cheng)果(guo)发(fa)表在(zai)(zai)在(zai)(zai)《自然·光子学》(Nature Photonics)上(shang),论文(wen)题为(wei)“相对论电子束的高梯度级(ji)联太赫(he)兹(zi)加速”(Cascaded high-gradient terahertz-driven acceleration of relativistic electron beams),胥汉勋为(wei)论文(wen)的第一作者。

以下为清(qing)华新闻网的(de)相关内容:

清华(hua)新(xin)闻网3月12日(ri)(ri)电 近日(ri)(ri),清华(hua)大学工程(cheng)物理系黄文会,颜立新(xin)团队完成了(le)世界上首次相(xiang)对论电子束的(de)(de)级(ji)联太(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)速方案的(de)(de)原理性验证实(shi)验,实(shi)现了(le)太(tai)赫(he)(he)兹(zi)波对相(xiang)对论电子束的(de)(de)两(liang)级(ji)级(ji)联加(jia)(jia)(jia)速,将太(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)速领域的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)速梯度和(he)能(neng)量增益提高(gao)了(le)一个量级(ji)。该成果填补了(le)长期以来在太(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)速在高(gao)能(neng)段的(de)(de)技术(shu)空白,验证了(le)一条(tiao)切实(shi)可行的(de)(de)高(gao)能(neng)量太(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)速器的(de)(de)技术(shu)路线(xian),并为太(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)(jia)(jia)速技术(shu)超快科学、强场物理、先进光源与(yu)新(xin)加(jia)(jia)(jia)速器等领域的(de)(de)应用带来全新(xin)的(de)(de)机遇。

图(tu)1 级联太(tai)赫兹加速(su)器概(gai)念图(tu)

粒子加(jia)(jia)速(su)(su)(su)器(qi)是现代科(ke)学发展的(de)(de)(de)重要(yao)研究(jiu)工(gong)具,人们通过(guo)大(da)(da)(da)型(xing)粒子对(dui)撞机研究(jiu)物质世(shi)界的(de)(de)(de)基本组(zu)成,利用先(xian)进的(de)(de)(de)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)器(qi)光源探索精细的(de)(de)(de)微观(guan)结构(gou)。传统的(de)(de)(de)射频(pin)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)器(qi)在(zai)过(guo)去(qu)的(de)(de)(de)近百年(nian)中(zhong)为现代科(ke)学的(de)(de)(de)发展做出了巨大(da)(da)(da)贡献,然而受限于射频(pin)击(ji)穿效应,基于传统射频(pin)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)技术的(de)(de)(de)下(xia)一代高能粒子加(jia)(jia)速(su)(su)(su)器(qi)面临(lin)装置结构(gou)复杂,造价昂贵等技术挑战(zhan)。太(tai)赫兹(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)技术以其超高的(de)(de)(de)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)梯度、极短的(de)(de)(de)脉冲宽度和可靠的(de)(de)(de)时间同步特性,有望(wang)将大(da)(da)(da)型(xing)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)器(qi)缩小到普(pu)通的(de)(de)(de)实(shi)验(yan)室(shi)规模,在(zai)保证束流品质的(de)(de)(de)同时极大(da)(da)(da)地降低了研究(jiu)成本,为下(xia)一代大(da)(da)(da)型(xing)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)器(qi)的(de)(de)(de)发展带来重大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)技术革新。

2015麻省理(li)工学院(MIT)成(cheng)功进行了太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)低(di)(di)能(neng)电子加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)的(de)原理(li)性(xing)验(yan)证。2016年,第(di)一(yi)支太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)电子枪成(cheng)功问世。随后,DESY、UCLA、CLARA及上海交通大学等多(duo)家单位先(xian)后开展(zhan)了新型太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)结构、太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)电子操控(kong)、太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)束流诊断等关键技(ji)(ji)(ji)术(shu)的(de)研(yan)究,将(jiang)相关研(yan)究推向了新的(de)热(re)潮。然而,目前的(de)研(yan)究多(duo)集(ji)中在低(di)(di)能(neng)电子加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)领域,相对(dui)论(lun)(lun)电子的(de)太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)由于缺少(shao)超强(qiang)太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)辐(fu)射源、高(gao)品质(zhi)超短(duan)超快电子束以及精密的(de)同步控(kong)制技(ji)(ji)(ji)术(shu),近(jin)年来一(yi)直(zhi)发(fa)展(zhan)缓(huan)慢。此外,相对(dui)论(lun)(lun)电子束的(de)级联加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)作为加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)器迈向高(gao)能(neng)不可缺少(shao)的(de)核心技(ji)(ji)(ji)术(shu),仍(reng)是太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)领域中一(yi)个未被攻克的(de)难题。寻找合适(shi)的(de)加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)方(fang)案(an),实现相对(dui)论(lun)(lun)电子束的(de)级联加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su),将(jiang)会极大的(de)推动太(tai)赫(he)兹(zi)(zi)(zi)(zi)加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)技(ji)(ji)(ji)术(shu)的(de)发(fa)展(zhan)。

图2 高(gao)梯度级联(lian)太赫(he)兹加速(su)实验示意(yi)图

清华大(da)学工程(cheng)物理(li)系(xi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)实(shi)(shi)验室长期致力于(yu)高亮度(du)(du)电子束物理(li)、技术与(yu)应用(yong)的(de)(de)(de)研究。瞄准这个研究方(fang)(fang)向(xiang),2017年7月黄文会、唐传(chuan)祥教(jiao)授提出在(zai)工程(cheng)物理(li)系(xi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)实(shi)(shi)验室发展(zhan)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)技术,深入研究新加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)原理(li)的(de)(de)(de)核心物理(li)与(yu)创新技术,进而建设紧凑型全光太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)实(shi)(shi)验平台的(de)(de)(de)基(ji)本构想。博士生(sheng)(sheng)胥(xu)汉(han)勋深入开展(zhan)了(le)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)实(shi)(shi)验的(de)(de)(de)理(li)论分(fen)析和(he)物理(li)设计(ji),与(yu)团(tuan)队(dui)成(cheng)员于(yu)2018年4月和(he)2019年12月在(zai)清华大(da)学加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)实(shi)(shi)验室汤姆逊散(san)射(she)源束线上(shang)开展(zhan)高梯(ti)度(du)(du)级(ji)联太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)实(shi)(shi)验。研究团(tuan)队(dui)采用(yong)灵巧的(de)(de)(de)双束实(shi)(shi)验方(fang)(fang)案(an)(如(ru)图2所示),利(li)用(yong)驱动电子束基(ji)于(yu)相(xiang)(xiang)干(gan)渡越辐射(she)(coherent transition radiation,CTR)产生(sheng)(sheng)强(qiang)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)脉冲,在(zai)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)介(jie)质管加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)中对(dui)后续跟(gen)随的(de)(de)(de)超(chao)短(duan)电子束进行(xing)两(liang)级(ji)同(tong)步加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)。该方(fang)(fang)案(an)利(li)用(yong)同(tong)源的(de)(de)(de)驱动激光在(zai)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)束线上(shang)同(tong)时产生(sheng)(sheng)强(qiang)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)波(132μJ)和(he)超(chao)短(duan)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)对(dui)论电子束(34.3 MeV,460fsFWHM)并保证了(le)二者的(de)(de)(de)天然(ran)的(de)(de)(de)时间同(tong)步特性,使得强(qiang)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)电场(chang)(1.1 GV/m)能(neng)够稳(wen)定的(de)(de)(de)对(dui)相(xiang)(xiang)对(dui)论电子束进行(xing)同(tong)步加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)。经过不断调试和(he)优化,研究团(tuan)队(dui)成(cheng)功的(de)(de)(de)实(shi)(shi)现(xian)了(le)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)(zi)波对(dui)相(xiang)(xiang)对(dui)论电子束的(de)(de)(de)级(ji)联加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su),观测到(dao)了(le)清晰的(de)(de)(de)全束团(tuan)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)现(xian)象,所实(shi)(shi)现(xian)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)梯(ti)度(du)(du)(155 MV/m)和(he)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)能(neng)量(204 keV)相(xiang)(xiang)较于(yu)当(dang)前世界上(shang)已报道的(de)(de)(de)结果提高了(le)一个量级(ji)(如(ru)图3、4)。

图3 单级太赫(he)兹加(jia)速实验结(jie)果

图(tu)4 级联太赫兹(zi)加速实验结果

相关成(cheng)果(guo)发表在(zai)在(zai)《自然·光(guang)(guang)子(zi)学(xue)》(Nature Photonics)上,论(lun)文题为(wei)“相对论(lun)电子(zi)束的(de)(de)(de)高梯度级联太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)速(su)”(Cascaded high-gradient terahertz-driven acceleration of relativistic electron beams)。《自然·光(guang)(guang)子(zi)学(xue)》的(de)(de)(de)评审人对该研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)高度评价,认为(wei)这是“太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)速(su)领域内里(li)程碑(bei)式的(de)(de)(de)突破”。这一研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)是太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)速(su)领域中的(de)(de)(de)重大技(ji)术(shu)突破,验(yan)证(zheng)了太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)速(su)技(ji)术(shu)走(zou)向高能的(de)(de)(de)技(ji)术(shu)可(ke)行性,有望将大型加(jia)速(su)器缩小(xiao)到普通实验(yan)室规(gui)模(mo)甚至桌面规(gui)模(mo)。目前,清华大学(xue)工程物理(li)系正在(zai)积极开展和推(tui)动(dong)全(quan)光(guang)(guang)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)速(su)实验(yan)平台的(de)(de)(de)理(li)论(lun)研(yan)究(jiu)和物理(li)设计工作(zuo),致(zhi)力于建设世界一流(liu)的(de)(de)(de)太(tai)(tai)赫(he)(he)兹(zi)加(jia)速(su)实验(yan)及应用研(yan)究(jiu)平台。

清(qing)华大学(xue)工程物(wu)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)2016级(ji)(ji)博(bo)士生胥汉勋为论文(wen)的(de)(de)第一(yi)(yi)作(zuo)(zuo)者,清(qing)华大学(xue)工程物(wu)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)黄(huang)文(wen)会(hui)教(jiao)(jiao)授(shou)为通(tong)讯作(zuo)(zuo)者。参加该(gai)工作(zuo)(zuo)的(de)(de)还有工程物(wu)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)颜立新副教(jiao)(jiao)授(shou)、杜应(ying)超副教(jiao)(jiao)授(shou)、李任恺(kai)教(jiao)(jiao)授(shou)、施嘉儒副教(jiao)(jiao)授(shou)、唐传祥(xiang)教(jiao)(jiao)授(shou)以及工程物(wu)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)2017级(ji)(ji)博(bo)士生田其立、2016级(ji)(ji)博(bo)士生梁(liang)一(yi)(yi)凡和(he)2018级(ji)(ji)博(bo)士生顾绍弘。该(gai)研究得(de)到了国家自然学(xue)科(ke)基金和(he)挑战计划的(de)(de)支持。

(责(ze)任编辑:河池高中信息技术社)

------分隔线----------------------------
xml地图 | sitemap地图
因名字找工作被拒
分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信
风犬少年的天空 穿越火线姐妹俱乐部 只是太爱你 翼龙无人机成救灾黑科技 五菱宏光 周杰伦 杨毅 叛逆者 丰田 密室大逃脱 穿越火线 上海36.2万人转移朱婷手腕伤情严重 七七事变84周年 水浒传 路虎赵丽颖 吞噬星空 红旗 盗墓笔记 斗破苍穹 一拳超人 仙剑奇侠传七 樱花 甄嬛传 生死狙击 最强狂兵 完美世界 鸿星尔克评论心酸 曹操 两小无猜 冒牌英雄 老年版APP兴起唐山大地震45周年 篮网 三国演义 郑爽 德甲 中超直播 孙俪洪水围城下的河南卫辉 赛尔号 迪丽热巴 天龙八部 武汉实验室没泄漏 热爱就一起 比亚迪 nba选秀 下一位前度 只是太爱你 因名字找工作被拒 铠甲勇士 世预赛 寻情记 张哲瀚 万古神帝 驻华美军暴行档案 美好的日子 梦幻西游 蔡徐坤 | 下一页
Baidu
sogou
百度 搜狗 360