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上海光机所知识创新工程试点工作简报

（第六十七期）

2002年6月13日

上海光机所强场超快激光物理研究迈上新台阶,
在国际同行学术界占有重要的一席之地

   近年, 主持承担国家 “973”项目“超强超短激光科学中若干前沿问题研究”（首席科学家：徐至展院士）的上海光机所强光光学重点实验室在强场超快激光物理研究中取得突破性进展与原创性成果, 在国际同行学术界占有重要一席之地。
   2000年6月国家科技部发布的五年一度的全国数理科学学科的国家重点实验室和部门开放实验室评估结果中, 强光光学重点实验室被评为优秀实验室（名列全国第二，中科院第一）。随后, 强光光学实验室继续努力在强光物理的前沿持续创新并迈上新台阶，不仅获得了2001年度国家自然科学奖二等奖（“复合泵浦X射线激光研究”），而且，最近一年多又获得系列重要原创性研究新成果，在国际最著名物理学期刊上发表了系列高水平的研究论文并应邀在多次重要国际学术会议上发表大会特邀报告。虽然论文公开发表的时间尚很短，但已被较广泛引用并得到国际著名同行科学家的高度评价。
   自2000年7月至2002年2月，短短一年多时间，强光光学重点实验室就在国际上最著名的物理学期刊之一Physical Review Letters上连续发表了3篇论文，包括首次发现相对论性超短超强激光与固体靶相互作用产生高能粒子新机制[Phys. Rev. Lett. 85(3), 570 (2000)]；首次提出利用原子系统的量子相干控制获得高强度相关原子束的新方案[Phys. Rev. Lett. 88(7), 070404 (2002)] 和首次发现超短超强激光与固体靶相互作用过程所产生的高能粒子，x射线和γ射线辐射的角分布特性[Phy. Rev. Lett. 85(25), 5340 (2000)]等速。这在光学和激光物理学界是难得的。
   本实验室同时还在著名国际物理学期刊Physical Review A & E 的专门登载特别重要结果的快报（Rapid Communications）专栏上发表了论文，包括：首次发现周期量级超短脉冲面积的演化轮廓虽遵循面积定理，但不象长脉冲那样通过压缩或展宽来改变面积，而是通过分裂来改变其面积[Physical Review A65, 031402(R)(2002)]；首次发现超强超短激光脉冲在焦点附近加速电子的新机制[Physical Review E 61(3), R2220-R2223 (2000)]等。
   2001年以来一年多时间，本实验室已应邀7次在国外（美、日、加、澳、俄等国）举行的重要国际学术会议（包括在光学和激光物理领域权威性的国际量子电子学会议IQEC 2002, IEEE/LEOS激光与电光年会 2001，美国光学学会专题会议， 亚太激光与电光会议CLEO/Pacific Rim 2001等）上发表特邀报告，得到国际同行科学家的高度评价。特别是, 本项目仅2001年一年就在国外举行的重要国际学术会议上发表了6篇特邀报告。
   虽然在最近一年多时间内发表的论文，发表的时间尚很短，但已有较多的引用，得到了国际著名同行科学家的迅速反应与高度评价。例如, 本实验室有关发现相对论性超短超强激光与固体靶相互作用产生高能粒子的新机制论文[Phys. Rev. Lett. 85(3), 570 (2000)]公开发表后一年多时间,就已有10多篇国外SCI论文重点引用。如著名强场激光物理科学家，美国密歇根大学超快光学中心D. Umstadter教授在关于超强激光驱动的相对论性等离子体物理的综述文章“Review of Physics and applications of relativistic plasma driven by ultra-intense lasers”[Phys. Plasma, 8, 1774(2001)]中重点正面引用了该篇论文。
   本实验室有关超强激光与物质的强相对论性相互作用研究成果也得到国际著名同行科学家高度评价。例如, 本项目首次发现[Phys. Plasmas 8(3), 1003 (2001)]圆偏振超高强度激光与薄膜靶高度非线性相互作用，产生空间上受限的超高密度1023/cm3相对论性等离子体等新现象。该项发现引起国际同行学术界的高度重视，国际著名同行科学家德国马普量子光学所Mever-ter-Vehn教授称赞该研究成果“用令人惊异的关于激光谐波的结果描述超薄膜靶的动力学行为，是一项独一无二的杰出工作”。世界上著名的超强超短激光科学研究中心之一--英国卢瑟福国家实验室正在以该项理论工作的“pioneering results”为基础安排进行验证实验。本实验室首次研究并发现超高强度激光和薄膜靶相互作用中正负电子对和γ光子的产生，得到最佳激光和靶的参数。当激光强度达到1022W/cm2时，可以得到固体密度正负电子对[Phys. Rev. E 65, 016405-1(2002)]。该项工作也被国际著名同行科学家评价为“this is pioneering work”。
   上述研究进展和国际同行的评价表明上海光机所强场超快激光物理研究又迈上新台阶。强光光学实验室长期在超强超短激光和强场超快科学这一前沿领域进行了不懈的探索，例如本实验室较早的一项基础研究成果“线聚焦激光与等离子体相互作用研究”就曾获得1995年度国家自然科学奖二等奖， 并被评为1996年度中国十大科技新闻；强光实验室培养的两位物理学科博士的学位论文分别被评为第一届（1999年度）和第二届（2000年度）的全国优秀博士学位论文。这些都为强光光学实验室在强光物理研究中持续创新奠定扎实基础。

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