Fuente de luz del microacelerador multihaz en estado estacionario
Fuente de luz de microacelerador multihaz de estado estacionario
Fuente de luz de microacelerador de estado estacionario
Tang Chuanxiang, Deng
Acta Physica Sinica, 2022, 71(15): 15295438 0.
doi: 10.7498/APS . 764876867
Introducción del artículo
La fuente de luz del acelerador es una de las herramientas más avanzadas para explorar la estructura y las propiedades dinámicas de la materia. Hasta ahora, existen dos tipos principales de fuentes de luz de acelerador: fuentes de luz de radiación de sincrotrón basadas en anillos de almacenamiento de electrones y láseres de electrones libres basados en aceleradores lineales de electrones, que pueden proporcionar, respectivamente, radiación de amplio espectro con alta tasa de repetición y luz coherente de alta potencia máxima. El microhaz de estado estacionario (SSMB) es un nuevo tipo de fuente de luz aceleradora que combina orgánicamente las características de dos tipos de fuentes de luz y puede proporcionar radiación con alta potencia promedio, alta tasa de repetición, ancho de banda estrecho y cobertura de longitud de onda desde terahercios hasta X suave. -bandas de rayos, con enormes perspectivas de aplicación científica e industrial. Por ejemplo, la fuente de luz SSMB puede lograr un flujo luminoso que es aproximadamente tres órdenes de magnitud mayor que las fuentes de luz de radiación sincrotrón existentes, proporcionando una nueva herramienta para la investigación de espectroscopia de fotoelectrones con resolución de ángulo de resolución de energía ultra alta y promoviendo eficazmente la estructura y Función de los materiales cuánticos. Investigación sobre temas científicos de vanguardia como la conversión de energía y materia a escala atómica. Al mismo tiempo, la fuente de luz SSMB tiene el potencial de proporcionar radiación de longitud de onda corta a nivel de kilovatios, que no sólo puede superar el límite de potencia de las máquinas de litografía ultravioleta extrema existentes, sino que también puede expandirse a longitudes de onda más cortas, convirtiéndose en la próxima generación de Litografía Blue-X con una longitud de onda de aproximadamente 6 nm. La principal fuente de luz de la tecnología. En comparación con los anillos de almacenamiento tradicionales, la longitud del haz de electrones del anillo de almacenamiento SSMB se acorta en aproximadamente 6 órdenes de magnitud, lo que definitivamente llevará la investigación de la física de aceleradores a un nuevo nivel.
El equipo de investigación SSMB de la Universidad de Tsinghua se estableció en 2017 y es líder internacional en investigación SSMB. Después de cinco años de arduo trabajo, el equipo ha logrado una serie de avances importantes en la investigación de SSMB. Basado en una breve introducción a las fuentes de luz de acelerador existentes (fuentes de luz de radiación sincrotrón y láseres de electrones libres), el concepto de SSMB, el progreso experimental de la verificación de principios, la física central y los desafíos técnicos clave, se presenta el esquema de fuente de luz SSMB-EUV de Tsinghua y su impacto. discutido brevemente La investigación científica y el impacto potencialmente revolucionario de la litografía con chips. Este artículo de revisión es un resumen de los resultados de la investigación del equipo de investigación de SSMB en los últimos años. Se espera que pueda proporcionar algunas pistas y ayudar a los lectores nacionales a comprender mejor esta nueva fuente de luz del acelerador.
Figura 1 Comparación del anillo de almacenamiento tradicional (a) y el anillo de almacenamiento SSMB (b)
Acerca del autor
Profesor Tang Chuanxiang de la Universidad de Tsinghua
Se graduó en el Departamento de Física de la Universidad de Tsinghua en 1992 con una Licenciatura en Ciencias y también obtuvo una Licenciatura en Ingeniería (segundo título) en el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Tsinghua en 1996; Ingeniería del Departamento de Ingeniería Física de la Universidad de Tsinghua. 2006-2065 438 02 Presidente del Departamento de Ingeniería Física, Universidad de Tsinghua. Actualmente es el director ejecutivo de la Sociedad Nuclear China, el vicepresidente de la División de Aceleradores de Partículas, el vicepresidente de la División de Física de la Radiación, el subdirector del Comité Directivo de Enseñanza Principal de Ingeniería y Tecnología Nuclear del Ministerio de Educación y el Secretario General del Grupo de Evaluación de Disciplina de Ciencia y Tecnología Nuclear del Comité de Grados Académicos del Consejo de Estado Presidente del Grupo de Nuevos Aceleradores Avanzados (ANA) del Consejo Internacional para Futuros Aceleradores (ICFA).
Se dedica principalmente a la investigación y enseñanza de la física y sus aplicaciones de aceleradores de partículas. Las principales direcciones de investigación incluyen pequeños aceleradores lineales de electrones y sus aplicaciones, fuentes de luz de dispersión Compton inversa X/γ, cañones de electrones de microondas con fotocátodos de baja emisividad, fuentes de luz de aceleradores de nuevo concepto de microhaz múltiple en estado estacionario, etc. Los logros relevantes de la investigación científica han ganado el primer premio del Premio Nacional al Progreso de la Ciencia y la Tecnología, el Premio Nacional al Progreso de la Ciencia y la Tecnología (Equipo de Innovación), el segundo premio del Premio Nacional de Ciencias Naturales y el primer premio del Premio al Progreso de la Ciencia y la Tecnología de Beijing. y el Premio de Oro de Patentes de China. Personalmente ha ganado el Fondo Nacional para Jóvenes Destacados, el Maestro Destacado de Beijing, el Modelo de Innovación Educativa de Beijing y los Talentos del Nuevo Siglo del Ministerio de Educación.