三名科学家因激光物理获诺贝尔物理学奖 4家公司最被看好

更新于：2018-10-02 21:09:30

　　北京时间17时55分，2018诺贝尔物理学奖揭晓，美国科学家Arthur Ashkin和法国科学家 Gérard Mourou、加拿大科学家Donna Strickland获得这一奖项，以表彰他们在激光物理学领域的“突破性发明”。

　　自由电子激光的优点及应用前景

　　自由电子激光的概念由约翰·马迪于1971年在他的博士论文中首次提出，1976年，他和同事在斯坦福大学实现了远红外自由电子激光。

　　自由电子激光的工作介质是自由电子，因此称为自由电子激光，具有一系列已有激光光源无法替代的优点。例如，频率连续可调、频谱范围广、峰值功率和平均功率高且可调、相干性好、偏振强、时间结构可控等。

　　X射线激光不仅可用于解开病毒和细胞原子结构之谜，而且可用于在纳米粒子中制作三维图像、记录化学反应并观察粒子内部的反应过程，有助于新药和新材料的研发。到目前为止，科学界对于细胞结构的认识还停留在拍摄分子照片的水平，而借助硬X射线自由电子激光装置，科学家有机会观测细胞存活时的状态。

　　除此，由于自由电子激光器具有许多一般激光器望尘莫及的优点，所以自由电子激光器问世后不久，科学家们就开始着手于研究它的应用问题。

　　自由电子激光特别适宜于研究光与原子、分子和凝固态物质的相互作用，因此，在前沿物理、材料、能源、通信、国防和技术科学等多个方面有着广泛的应用前景。原子核工程是自由电子激光器应用最有前途的领域之一。

　　华裔科学家崭露头角

　　黄志戎博士荣获2014年度国际自由电子激光奖。

　　黄志戎教授毕业于北京大学物理系，1998年获得斯坦福大学物理学博士学位，同年加入美国阿贡实验室从事X射线自由电子激光理论及自由电子激光测试装置的研究工作。

　　黄志戎现为美国SLAC加速器实验室高级研究员、直线加速器相干光源自由电子激光研发项目负责人，是世界上第一台硬X射线自由电子激光装置研究团队的重要成员。

　　在第37届国际自由电子激光会议上，中国科学院上海应用物理研究所邓海啸博士被授予2015年度自由电子激光青年科学家奖。邓海啸参与了我国首台大型自由电子激光装置的建设。

　　我国已有两台大型装置在应用和建设

　　世界上第一台软X射线自由电子激光(FLASH)于2006年诞生于德国同步加速器实验室(DESY)，第一台硬X射线自由电子激光(LCLS)于2009年在美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)调试成功。

　　目前，欧洲在德国汉堡附近建设了新的X射线自由电子激光设施，由德国和欧洲其他11个共同参与，建设了3条直径不同的地下隧道，总长度接近6公里，总耗资大约15亿欧元。

　　相比原先德国的FLASH装置，欧洲自由电子激光装置的波长不仅短了60倍，而且能量更高。

　　中国科学院高能所于1993年制成我国第一台自由电子激光装置。

　　7月12日， “基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连进入正式运行阶段。这是我国第一台大型自由电子激光科学研究用户装置，也是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置，对于能源、化学、物理、生物、医学、材料等多个科学领域具有革命性的推动作用。

　　4月27日，我国“硬X射线自由电子激光装置”建设启动，选址在上海张江综合性科学中心核心区域，装置总长约3.1公里，将建设埋深30多米的地下隧道，包含超导直线加速器隧道、波荡器隧道、光束线隧道等10条隧道及5个工作井。

　　硬X射线自由电子激光装置的建成，将为我国多学科提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端研究手段。

　　4家公司最被看好

　　尽管自由电子激光器还只是应用于科研领域，但随着制造产业的升级，过去十年间，我国激光市场规模也在不断扩大，从2010年的97亿元快速增长到2017年的455亿元。

　　激光加工相比传统机械加工具有精度高、速度快、变形小等优势，不仅在传统制造、汽车生产、重工制造等行业中的应用在增加，而且医疗美容、通信和航空航天领域也开始使用激光器，未来激光器销售仍呈快速增长。

　　目前，我国激光在3C产品和汽车行业中应用最为广泛，主要是激光焊接、激光加工、激光切割、激光打标等。我国激光器行业中，大族激光、华工科技、锐科激光和福晶科技为核心企业。

1、大族激光

2、华工科技

3、锐科激光

4、福晶科技