王文涛:十年磨一剑 将“梦之束”变成“现实之光”
发布时间:2022-1-30 9:19:45
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王文涛|上海光学精密机械研究所研究员。长期从事激光尾场电子加速和新型台式化辐射源的研究,在超强超短激光驱动的级联激光尾场加速、高亮度低能散电子束产生和新型辐射源研制等方面取得一系列突破性研究进展,取得多项国际领先科研成果。
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。
王文涛始终秉承强场激光物理国家重点实验室老一辈科学家“执着、献身、攀高峰”的精神,长期从事激光尾场电子加速和新型台式化辐射源研究,提出并率先验证级联尾场、梯度注入、协同注入、啁啾补偿等多种创新方案,取得了多项世界领先的研究成果。
2018年,王文涛和团队成功研制了稳定台式化激光电子加速器,产生单能电子束的重复率为100%,标志着我国在台式化粒子加速领域率先实现了从实验到仪器最为关键的转变。
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成功发表于《自然》杂志。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”。