中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第七十六期)
2020年3月4日
上海光机所揭示一种通过超强激光驱动微结构靶获得携带轨道角动量MeV伽马射线束的新方案
伽马光束可以携带轨道角动量(OAM),并且可以通过超相对论拉盖尔-高斯(LG)激光驱动产生,然而目前的激光技术很难获得超强LG激光。近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室揭示一种通过超强激光驱动的微结构靶获得携带轨道角动量MeV伽马射线束的新方案。相关成果发表于[Scientific Reports 9: 18780 (2019)]。
研究团队在模拟中发现,当超强圆偏振(CP)高斯光与微通道靶相互作用时,位于通道壁上的电子将被拉入激光场中,并经过激光直接加速至高能。这些电子与驱动激光共同传播时,由于电子速度略小于光速,其位于激光场的相位逐渐延迟。在新的相位上,电子感受到的CP激光电场方向与较早时刻的有所不同。这种变化导致电子具有切向的动量,所有电子束整体上表现为携带宏观OAM。激光脉冲到达通道后端的平面靶时将被反射,而高能电子束则与从平面靶反射的激光脉冲对撞,激发逆康普顿散射(ICS)过程,辐射出具有OAM的高能伽马光束。
进一步研究表明,光子携带的OAM来自参与ICS过程的电子与激光。通过移除反射平面靶,让另一束同向旋转或反向旋转的激光与电子碰撞进行对比,研究人员发现,伽马光束的OAM大约一半来自电子束,另一半来自散射激光。该方案结合了常用的CP高斯激光与新颖的微纳结构,符合目前大多数高功率激光装置条件,有望对激光驱动产生新型伽玛射线源的物理实验提供了切实可行的参考和指导。
相关工作得到了国家自然科学基金委等项目的支持。(强场激光物理国家重点实验室供稿)
图1 微通道靶与激光相互作用示意图
图2 (a)(b)分别为圆偏、线偏入射光情况下通道截面处电子密度分布图;
(c)-(e)圆偏入射光情况下高能电子轨迹图、动量分布图及激光示意图;
(f)-(h)线偏入射光情况下高能电子轨迹图、动量分布图及激光示意图。
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