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上海光机所知识创新工程试点工作简报

(第五十七期)

2002年3月1日

上海光机所“复合泵浦X射线激光”研究
荣获国家自然科学二等奖

   上海光机所复合泵浦X射线激光研究,荣获2001年度国家自然科学二等奖。徐至展院士作为该项成果的主持人和主要完成人,参加了党中央、国务院2月1日在京隆重召开的国家科学技术奖励大会,上台领奖并受到了党和国家领导人的接见。
   X射线波段激光的开拓,是激光研究乃至现代科学技术发展中具有重大科学意义与应用前景的前沿研究领域。该项目以发展小型化高效率短波长的X射线激光为目标,创造性地选择独具特色的类锂和类钠离子复合泵浦机制为主攻方案,近年又开拓以台式超强超短激光为驱动源的新机制。
   历经十余年的实验与理论研究,该项目取得了一系列国际首创性成果。主要包括:首次实现类锂硅离子的四种新波长的X射线激光,发现类锂离子的两个新的X射线激光跃迁;首次实现类锂钾和钙离子两种新波长的X射线激光;首次利用类钠离子复合泵浦机制实现并是新波长的X射线激光,成功开拓了类钠离子复合泵浦机制;利用类锂钛离子,首次将复合泵浦类锂离子X射线激光的最短波长推进到46.8埃(Å),已非常接近有重大应用价值的“水窗”波段;首次采用前置成像光学系统,发展了时空分辨的测试新方法;首次观察到复合泵浦X射线激光发射区的时空分辨特性;上述首次获得小于100埃的八种新波长的复合泵浦X射线激光,其实现的泵浦强度条件与国际上同时期用其它方案相比,远为低得多;首次观察到用氩作为工作介质的最短波长高次谐波,并发现自由电子的重要影响与谱分裂的实验现象;首次提出并实现高效率纵向泵浦瞬态激发X射线激光的新方案,率先突破驱动激光能量大于1焦耳的限制等。
   该项目已在国内外重要学术刊物上发表100余篇论文(其中,SCI收录68篇),在17次重要国际学术会议(包括光学和X射线激光领域权威性国际量子电子学会议、世界光学大会与国际X射线激光系列会议等)上发表特邀或主题报告。据不完全统计,该项目发表的主要论著,被国内外论著的重点引用超过240次,发表的28篇主要论文,被国外重要论著引用140次(其中,SCI引用117次)。以上引用全部为他人引用。国际上多种著名学术刊物专门报道并高度评价了中国人在这个前沿领域的突出成就。例如,美国“Lasers & Optronics(激光和光电子学)”杂志,以“中国的X射线激光”为题,专栏介绍并高度评价了该项目的研究成果:“中国人发现的类锂跃迁之所以引人注目,是因为它比著名的美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室采用的类氖和类镍方案或其他地方采用的类氢方案所要求的泵浦功率低得多”。

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