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中国又一项世界之最诞生,研究雾霾形成的好帮手

科普小知识2022-07-10 10:39:07
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1月15日,中国科学院研制的大连光源发出了世界上最强的极紫外*电子激光脉冲。一个皮秒激光脉冲产生140万亿光子,使其成为世界上最亮的波长完全可调的极紫外*电子激光源。

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你们科学家先谈,我走了...

你不明白吗?

换句话说:你在乎烟雾吗?你知道烟雾是如何形成的吗?现在,这个问题可以通过“大连光源”来解决了!

“大连光源”非常有用,是研究烟雾形成的好助手。

首先,让我们看看真正的“大连光源”

中国又一项世界之最诞生,研究雾霾形成的好帮手

大连光源是一种可以发射极紫外*电子激光的装置。*电子激光器是世界上最先进的新一代先进光源,也是世界先进国家竞争发展的重要方向。这和烟雾有什么关系?

霾的形成涉及污染物的分子聚集过程,本质上是一个原子和分子过程。为了控制或利用这些物理和化学过程,有必要在实验室研究参与这些过程的原子和分子的反应机理。因此,有必要准确和高灵敏度地检测所涉及的原子和分子。极紫外波段*电子激光是科学家探索物质世界奥秘的最便捷武器。

中国科学院大连化学物理研究所副所长杨院士说,有了这种光源,我们可以更好地研究许多过程,如分子聚集的过程,我们可以看得更清楚。

大连化学物理研究所的研究员张维庆解释说:“以大气烟雾为例,大气中的化学物质与水分子反应形成分子团,分子团在生长过程中吸附各种污染物分子,成长为更大的气溶胶粒子,并逐渐成长为烟雾。利用大连光源的紫外软电离技术,可以研究烟雾的生长过程,从根本上了解烟雾的形成机理,为大气污染的防治提供科学依据。”

最亮的“闪光灯”和最快的“快门”可以让分子和原子“无处藏身”

“大连光源”也有两个独特的技能,一个是明亮,另一个是短时间发光。杨说,这是其作用的关键。

“光源很亮,可以更清楚地看到微观世界。脉冲很短,我们可以看到分子和原子在物理和化学变化中的超快过程。”杨说我们经常说“眨眼”。如果眨眼时间被定义为一秒,那么一飞秒仅仅是千分之一秒,一皮秒仅仅是千分之一秒。杨解释说,这种装置发出的光源相当于照相机中的一个非常快的快门。通过连续拍摄,展示了这种超快速的物理过程和化学反应的动态过程。

强插入式小教室:皮秒和飞秒是什么?

是你建的吗?秒以下有毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒。

中国又一项世界之最诞生,研究雾霾形成的好帮手

杨表示,在我们真正了解了流程之后,我们可以设计更好的流程来解决这些流程中存在的一些问题。

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分子结构图

“大连光源”的每个激光脉冲能产生100多万亿个光子,波长在极紫外区完全连续可调,具有完全的相干性。激光器可以工作在飞秒或皮秒脉冲模式,也可以工作在自放大自发辐射或高增益谐波放大模式。那么,科学家通过这个装置能看到什么样的物质世界呢?

杨说,分子的化学或物理变化过程非常快,这个时间尺度通常发生在飞秒或皮秒,所以我们必须有飞秒或皮秒激光来看这个过程。

sinap主任赵进一步解释说,形象地说,它可以使我们的科学家拍摄分子运动,使科学家能够掌握整个物质的内部结构规律。否则,我们只能看到开始和结束阶段,我们不知道中间发生了什么。

当大连光源投入使用时,它将向世界各地的科学家开放,探索物质世界的奥秘。赵指出,率先建设这一先进光源对中国来说意义重大,也是国际科技竞争的战略重点,或者说是“要抢占的山头”

中国科学院副院长王恩格说,“大连光源”的建设是中国科学院乃至我国又一项具有极高展示性的重大科技成果。该装置中90%的设备是我国自主研发的,这表明我国在这一领域处于世界领先地位,为我国未来发展新一代高重复率紫外*电子激光器奠定了坚实的基础。