王文涛

中科院上海光学精密机械研究所研究员

2011年以来,王文涛和团队一直致力于激光加速电子束品质与稳定性的提升,期望在台式化自由电子激光的研究中率先实现突破。团队所在的实验室里悬挂着一幅标语——“加班奋战三百天,不见出光誓不还”。他们做好了长期艰苦奋战的准备,却没想到这场战役比他们预估的还要困难得多。

在经历了整整十年的长期奋战后,王文涛和团队通过显著提升激光尾波场加速的电子束品质,并结合创新设计的紧凑型束流传输与辐射系统,于实验上首次实现了基于激光加速器的自由电子激光放大输出,典型激光波长27纳米,最短激光波长达10纳米级,单脉冲能量可达100纳焦耳级,并通过轨道偏移以及自发辐射定标等方法,证明了最后一段波荡器中能量增益高达100倍。这是国际上首次实现基于激光电子加速器的极紫外波段的自发辐射放大输出,对于小型化、低成本的X射线自由电子激光器的研制具有重大意义。

2021年7月22日,该项成果以封面报道形式发表于《自然》。同期《自然》和《科学》分别发表专栏评论,认为“该成果是激光尾波场领域自2004年‘梦之束’报道以来的又一里程碑式的成果,将对同行科研人员产生重大影响,是一项重大突破”。

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