【王文涛|王文涛：找准梦想切入点】“‘梦之束’有两层含义 。”王文涛说，“一是梦想中的完美的加速，二是尚存于梦想中的还未能实现的加速器 。科学界认为，未来粒子加速器应该趋于小型化 。”
激光尾波场让加速器小型化成为可能 。此后，利用激光尾波场加速器驱动的小型化自由电子激光，特别是X射线波段的自由电子激光，成为该领域科学家共同追求的前沿 。
2018年，王文涛团队成功研制出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% 。物理学家认为，这表明《自然》专刊“2020年远景”中预测的激光领域五大突破之一“台式化粒子加速器”提前实现，也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关键的转变 。
2021年，王文涛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，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，最短激光波长可达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，在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 。
“目前已经完成了原理验证，实现了增益放大 。这只是第一步，还不能称之为‘完成了自由电子激光’ 。”王文涛说，“《自然》杂志2004年那篇文章被认为是小型化加速器的‘黎明’，我们这个成果就相当于出现了‘第一缕霞光’，目前还不是最强的光 。”
走近“小型化”梦想
2021年7月22日，《自然》封面发表了王文涛团队的研究成果 。《自然》和《科学》的同期专栏评论认为，“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，是一项重大的突破 。”“这是一个巨大的进步！”
从大型计算机到各类手持终端，在计算能力迅速提升的同时，体积却在不断缩小 。同样，大型加速器动辄数十公里的设备规模也让它成为极端“奢侈”的科研装备 。
“做小也是为了做强 。就像集成电路迅速发展，有了个人计算机、手机后，人们还需要超级计算机 。加速器体积小了之后，才会在可能的空间里实现更强大的功能 。”王文涛说，“宇宙中已经发现了一些极高能量的电子，目前地球上还无法实现这样的高能电子，未来会通过高加速梯度的方案来模拟这样的宇宙粒子 。”
加速高能粒子除了可以进行粒子对撞、研究基本物理问题外，还能作为辐射源在生产生活中实现多种应用 。目前，利用激光尾波场电子加速器已实现十米量级，“原来需要加速几十公里才能达到的速度，现在只需十几米即可” 。
“未来我们要进一步提升自由电子激光的输出功率和光子能量，在确保性能的前提下，向台式化自由电子激光不断努力 。”王文涛说 。

猜你喜欢

• 帝王蟹捕捞有多危险（帝王蟹的捕捞到底有多危险？）
• 盐桥|“盐桥”牵线：围剿“癌症之王”
• 林俊贤王祖贤主演的电影（林俊贤王祖贤主演超级经典的电影）
• 王牌对王牌第六季火爆的后槽牙是谁（王牌对王牌第六季的简介）
• 糖果|米饭、馒头、面条，哪个是“升糖王”？医生已公布答案，不妨多了解
• 养王八的方法和技巧（怎么养王八）
• 挑衅欠揍的网名（挑衅欠揍的网名精选）
• 衢州|不是嵊州，不是台州，浙江这座超能吃辣的小城才是隐藏的美食王国
• 面条|北方面条中，兰州、陕西、山西、河南哪个地方的面条才是王者
• 王府中环近期有新店入驻吗？都是哪些大牌店？