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綜述及基本情況
總體情況
大連相干光源（Dalian Coherent Light Source，DCLS），全稱為“基于可調極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置”，是由國家自然科學基金委員會資助，中國科學院大連化學物理研究所和上海應用物理研究所聯合資助的重大儀器研制項目，坐落于大連市長興島經濟技術開發區。這是我國第一臺自由電子激光大型用戶裝置，也是世界上唯一工作在極紫外波段的自由電子激光裝置，是世界上最亮的極紫外光源。
2018年7月12日，大連相干光源正式通過了現場驗收。專家組一致認為，該項目完成了實施方經典大圖案規定的研制任務，達到了項目預期目標，同意項目通過驗收。
展覽策劃目前，大連玖陽視覺相干光源整體運行情況良好，單個脈沖長度為皮秒攤位設計或百飛秒量級，包含超過 100 萬億（1014）個光子參展，波長可在整個極紫外區域（50—150 nm）完全連續可調，具有完全的相干性。此外，大連相平面設計干光源研發團隊還在世界上首次在種子型自由電子激光中采用了“taper 波蕩器”技術，使得 HGHG 模式的極紫外激光平面設計脈沖峰值功率達到了 21攤位設計0 μJ，是設計指標的 2 倍。2018年度，大連相干光源總體運行平穩，整體光源性能得到進一步優化，出光品質得到明顯提升，有效保障了科學研究的開展。
總體目標與學術方向
大連相干光源的總體目標是研制一套基于 HGHG 模式的可調極VR虛擬實境紫外自由電子激光相干光源的綜合實驗裝置。通過發展具有國際領先水平的 HGHG 模式的可調極紫外相干光源，以AR擴增實境及利用這一性能優越光源的實驗研究裝置，將先進相干光源的發展和高靈敏度探測方法的發展攤位設計緊密結合VR虛擬實境起來，開發出獨到的探展場設計測實驗技術，并且將這些新的實驗方法通過特殊實驗研究裝置的研制，應用于與能源相關的重要基礎物理化學問題的研究。
大連相干光源共有 6 個實驗站正在開展科學研大圖輸出究，分別用于開展光化學、中性水團簇、交叉分子束、氣溶膠、自由基光譜動力學等能源化學領域的研究工作，部分工作已取得較好的進展。2018 年度，發表高水平學術論文 2 篇，光源項目負責人受邀到德國等地開展學術交流并作報告，介紹大連相干光源的建設和運行情況。
大連相干光源的科學目標是緊密圍繞能源化學若干重大科學問題，開展前沿性、基礎性研究，力求在燃燒、表界面催化、團簇結構、大氣霧霾化學等領域取得重要突破。在已經開展的實驗中，科研人員取得了一些重要進展。例如，科研人員利用大連相干光源，在水分子研究方面取得新進展。水是人類重要的生命因素，水無時無刻不在影響著自然界的各類活動，人類生存和社會發展都離不開水。盡管水分子的化學組成簡單，僅是由 1 個氧原子和AR擴增實境 2 個氫原子組成，但其存在很多反常的性質，且人類對其在物理、化學、生物學參展過程中的作用機理知之甚少，如氫鍵的構成等。利用大連相干光源，科研人員對水分子在極紫外波段的光解動力學進行了系統性的研究，發現了罕見的三體解離過程和高振轉分布的產物 · OH 自由基，這些發現將幫助人類理解星際中 · OH 自由基的產生和能級分布。此外，結合紅外光譜技術，科研人員首次測得水中性團簇（三聚體、四聚體、五聚體）的紅外光譜，獲得團簇的結構信息，深入解析了水中氫鍵的構成，這對于理解空氣中水分子的策展聚集過程（霧霾過程的重要部分）有著重要意義。
作為第一個國際用戶，英國皇家學會AR擴增實境院士、全息投影Bristol 大學教授 Mike Ashfold 專程到大連相干光源開展了 2 周的實驗數據采集，用于星際化學研究工沈浸式體驗作，并對大連相干光源的性能給予了高度評價啟動儀式。
研究進展與成果
大連相干光源建成
在國家舞臺背板自然科學基金委員會國家重大啟動儀式科研儀器研制項目支持下，中國科學院大連化學物理研究所楊學明團隊及其合作者于 2018 年成VR虛擬實境功研制大連相干光源。該裝置是我國第一臺自由電子激光大型用戶裝置，同時是目前世界上唯一工作啟動儀式在極紫外波段的自由電子激光裝置，是世界上最亮的極紫外光源。極紫外區域光源是探測分子、原子及其外殼層電子結構最重要的光子能量區域，是對分子進行激發和軟電離最有效的光源，有助于科學家開幕活動在原子分子水平上開展一系列重大科學活動佈置問題研究。該裝置中 90％包裝盒 的儀器設備均由我國自主研發大型公仔，標志著大圖輸出我國在該領域相關技術已達國際先進水平，有望引領全球極紫外自由電子激光及相品牌活動關領域的發展。（中國科學院院刊供稿）
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