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“强光磁试验装置”启动建设


时间:2022-05-06  来源:  作者:  点击次数:


记者从安徽大学获悉,“强光磁测装置”项目近日正式启动,它将是国内首个集自由电子激光与强磁场、低温于一体的科学装置。

中国第一台“强光磁力测试装置”

“强光磁集成实验装置”是国家“十四五”重大科技基础设施项目,由安徽大学、中国科学院合肥物质科学研究院、中国科学技术大学联合向国家发改委申报。

“强光磁学试验装置”作为早期启动项目,以安徽大学材料科学与工程学科为核心,组建了由24名高层次人才组成的研究团队和由邝光礼校长领衔的设施建设项目组,完成了项目建设方案和空间布局方案。

专家组认为,“强光磁测装置”的建设在国内首次集成了强磁场、低温的自由电子激光,为研究材料的微观物理性质和超快动力学过程提供了新的关键研究手段。

“强光磁测试装置”由一个红外自由电子激光系统和五个实验站组成,其中集成了强激光、强磁场、低温等多种技术。

它不仅可以支持材料科学的前沿研究,还可以支持化学、生命科学等其他学科的研究。还具有直接支持集成电路产业和新材料产业技术研发的潜力。

据悉,“强光磁测装置”将在四年内顺利完成。同时,科学安排能提前完成的模块进度,抓紧完成建设,尽快投入使用,确保建成一个模块,使用一个模块,争取早出效益。

目前,安徽大学已开始进行场地改造、自由电子激光装置工程设计和实验工作站工程设计。

描述物质的“完整图谱”

“强光磁测装置”的主要特点是红外自由电子激光、强磁场、极低温度等条件共同作用,综合表征材料的微观物理性质和超快动力学过程。

举个最通俗的例子,水是每个人每天都会遇到的物质。在高温环境下,可以看到水变成蒸汽,然后水以气态形式存在。在室温下,水以液体形式存在;零度以下,水将以冰或固体的形式存在。随着环境温度的变化,人们可以看到不同形式的水。

事实上,如果气压条件改变,水将呈现更复杂的形态。同样,在强磁场条件下,可以观察到水的另一种形态。这些丰富多彩的形态真实而完整地构成了水的“全形态图”。

观察到的形态越全面,我们就越能透彻地把握水的本质特征,更好地利用水。从另一个角度来说,可以设置不同的条件来呈现人们想要的水的具体形态,这在科学上叫做“调节”。

实际科研对象丰富复杂,强磁场低温综合环境是极其有力的调控手段,因此备受重视。

自由电子激光相当于连续可调焦距的聚光灯和摄像机的组合。如果根据需要选择合适的焦距组合,就能观察到人们想看到的细微细节或捕捉到稍纵即逝的点点滴滴。比如一个水滴从天而降,落在桌面上,打在桌面上,人们可以用每帧百万分之一秒的方式仔细观察,从极其普遍的水滴下落过程中进一步发现水的特殊形态和动态规律。

现在“强光磁测装置”不仅提供了环境,还提供了观测工具,通过高度集成,可以发现很多未知。


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