穩態微型多束加速器光源
穩態微聚束加速器光源
唐傳祥、鄧
物理學報，2022，71(15):15295438+0。
doi:10.7498/APS . 764876867
文章介紹
加速器光源是探索物質結構和動力學特性的最先進工具之壹。到目前為止，加速器光源主要有兩類——基於電子儲存環的同步輻射光源和基於電子直線加速器的自由電子激光器，它們分別可以提供高重復率的寬譜輻射和高峰值功率的相幹光。穩態微束(SSMB)是壹種新型加速器光源，它有機地結合了兩類光源的特點，能夠提供高平均功率、高重復率、窄帶寬、波長覆蓋從太赫茲到軟X射線波段的輻射，具有巨大的科學和工業應用前景。例如，SSMB光源可以實現比現有同步輻射光源高出約三個數量級的光通量，為超高能量分辨率的角度分辨光電子能譜研究提供了全新的工具，有力推動了量子材料的結構與功能、原子尺度的能量與物質轉換等前沿科學問題的研究。同時，SSMB光源具有提供千瓦級短波長輻射的潛力，不僅可以突破現有極紫外光刻機的功率極限，還可以擴展到更短的波長，成為下壹代波長約6 nm的Blue-X光刻技術的主流光源。與傳統儲存環相比，SSMB儲存環的電子束團長度縮短了約6個數量級，這必將把加速器物理的研究帶到壹個新的高度。
清華大學SSMB研究團隊成立於2017，在SSMB研究方面處於國際領先地位。經過五年的努力，該團隊在SSMB研究方面取得了壹系列重要進展。在簡要介紹現有加速器光源——同步輻射光源和自由電子激光的基礎上，簡要討論了SSMB的概念、原理驗證的實驗進展、核心物理和關鍵技術挑戰、清華的SSMB-EUV光源方案及其對科學研究和芯片光刻的潛在革命性影響。這篇綜述論文是SSMB研究團隊近年來研究成果的總結，希望能為國內讀者進壹步了解這種新型加速器光源提供壹些線索和幫助。
圖1傳統儲存環(a)和SSMB儲存環(b)的比較
作者簡介
清華大學唐傳祥教授
1992畢業於清華大學物理系，獲理學學士學位，同時獲得清華大學電子工程系工學學士(第二學位)；1996清華大學工程物理系獲工學博士學位。2006-2065 438+02清華大學工程物理系系主任。現任中國核學會常務理事，粒子加速器分會副理事長，輻射物理分會副理事長，教育部高等學校核工程與核技術專業教學指導委員會副主任，國務院學位委員會核科學與技術學科評估組秘書長，國際未來加速器委員會(ICFA)先進新加速器組(ANA)主席。
主要從事粒子加速器物理及應用的研究和教學。主要研究方向包括小型電子直線加速器及其應用、逆康普頓散射X/γ光源、低發射度光陰極微波電子槍、穩態微多束新概念加速器光源等。相關科研成果曾獲國家科技進步壹等獎、國家科技進步(創新團隊)獎、國家自然科學二等獎、北京市科技進步壹等獎、中國專利金獎等。個人獲得過國家傑出青年基金、北京市優秀教師、北京市教育創新模範、教育部新世紀人才。