新華社上海7月22日電（記者周琳 董瑞豐）記者22日從中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所獲悉，該所研究團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了基于激光加速器的自由電子激光放大輸出,，在國(guó)際上率先完成了臺(tái)式化自由電子激光原理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，對(duì)于發(fā)展小型化、低成本自由電子激光器具有重大意義,。相關(guān)研究成果于2021年7月22日作為封面文章發(fā)表于《自然》雜志,。
       目前,，世界上已經(jīng)建好,、正在運(yùn)行的X射線自由電子激光裝置只有8臺(tái)，主要基于傳統(tǒng)加速器對(duì)電子束進(jìn)行加速,，全部是需要綿延公里量級(jí)的大科學(xué)裝置,。此次我國(guó)科學(xué)團(tuán)隊(duì)采用激光加速器的全新方式，從實(shí)驗(yàn)層面證實(shí),，這一裝置規(guī)�,？梢钥s短至十米量級(jí),。
       “打比方說，電子束加速需要‘跑道’,，傳統(tǒng)方式相當(dāng)于客機(jī)起飛,，需要長(zhǎng)跑道；我們采取激光加速這一全新方式,，可以短距離內(nèi)把電子束加速至高速度,，好比是在航空母艦上彈射‘戰(zhàn)斗機(jī)’，大大縮短所需距離,�,！表�(xiàng)目主要完成人、中科院上海光機(jī)所研究員王文濤說,。
       2004年,《自然》雜志曾發(fā)文,，國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以利用超強(qiáng)超短激光驅(qū)動(dòng)尾波場(chǎng)電子加速，產(chǎn)生具有一定品質(zhì)的電子束,，被稱為“夢(mèng)之束”,。中科院上海光機(jī)所副所長(zhǎng)冷雨欣說，此次團(tuán)隊(duì)在前述研究上進(jìn)一步突破,，證實(shí)了激光驅(qū)動(dòng)的可用,、可控電子束，能用于研制臺(tái)式化的自由電子激光裝置,，“相當(dāng)于從燧發(fā)槍升級(jí)到了狙擊槍,，電子束打得更快、更準(zhǔn)”,。
       自由電子激光是實(shí)現(xiàn)X射線波段高亮度相干光源的迄今最佳技術(shù)途徑,，可以極大促進(jìn)表面物理、半導(dǎo)體物理,、凝聚態(tài)物理,、化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué),、醫(yī)學(xué),、材料、能源,、環(huán)境等多學(xué)科的發(fā)展,。問及目前應(yīng)用領(lǐng)域，王文濤說,，這是在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域面向應(yīng)用邁出的第一步,，實(shí)現(xiàn)的是0到1的原始性突破，到真正應(yīng)用還有一段距離,。