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【中国新闻网】中国首次实现“水窗”波段X射线激光 快得可“捕捉”活细胞状态

2020-05-14 中(zhong)国新(xin)闻(wen)网 郑(zheng)莹莹
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上海软X射线自由电(dian)子(zi)激光装(zhuang)置。中国科学(xue)院(yuan)上海高等研究院(yuan) 供(gong)图(tu)

5月14日,刘波在现场介绍(shao)SXFEL装(zhuang)置的波荡(dang)器。郑莹(ying)莹(ying) 摄

  记者14日从中(zhong)国(guo)(guo)科学院(yuan)上海高等研究院(yuan)获悉(xi),中(zhong)国(guo)(guo)首(shou)台X射(she)线自(zi)由(you)电子(zi)激光(guang)用户(hu)装置——上海软X射(she)线自(zi)由(you)电子(zi)激光(guang)装置(简称SXFEL)新(xin)近取得重要(yao)突破,首(shou)次实(shi)现(xian)“水窗”波段X射(she)线激光(guang),填(tian)补中(zhong)国(guo)(guo)在相(xiang)关领域的空白,表明(ming)中(zhong)国(guo)(guo)在软X射(she)线自(zi)由(you)电子(zi)激光(guang)研制方面已步入(ru)国(guo)(guo)际先进行列。

  上海光源科学中心副主任、软X射(she)线(xian)自(zi)由(you)电子激光用户装(zhuang)置项(xiang)目常务副经理(li)刘波14日在受访时介绍,目前国(guo)际(ji)已(yi)有的三台(tai)(tai)软X射(she)线(xian)自(zi)由(you)电子激光装(zhuang)置(另(ling)外两台(tai)(tai)是德(de)国(guo)的FLASH装(zhuang)置和意大利FERMI-FEL装(zhuang)置)中,上海这台(tai)(tai)装(zhuang)置的输出波长最短。

  刘波介绍,软X射线的波长(zhang)在1纳米(mi)(mi)到10纳米(mi)(mi)之间(jian),“水(shui)窗”指波长(zhang)在2.3纳米(mi)(mi)到4.4纳米(mi)(mi)范(fan)围的软X射线,“在此波段内,水(shui)对X射线来说是透明的,也就是说,这个波段的X射线可以很顺利地‘穿透’水(shui),而(er)其他波段的X射线容易被水(shui)‘吸收’。另外,X射线自由电子(zi)激光有个特点(dian)是非(fei)常‘快(kuai)’。”

  “快(kuai)”有何用(yong)?刘波表示, X射(she)线自(zi)由电(dian)子(zi)激(ji)光足够(gou)“快(kuai)”,可(ke)用(yong)于活体(ti)生物细胞(bao)(bao)的(de)显微成像等,具有重要的(de)科学应(ying)用(yong)价值。他进一步(bu)解释,原来(lai)我们没(mei)办法(fa)去(qu)探(tan)知(zhi)活细胞(bao)(bao)的(de)真正结构,“以前可(ke)以‘辐射(she)’活细胞(bao)(bao),但(dan)一下子(zi)就‘打’死了(le),看到(dao)的(de)是死细胞(bao)(bao)状态,但(dan)‘水窗(chuang)’波段(duan)的(de)X射(she)线自(zi)由电(dian)子(zi)激(ji)光,虽然也会(hui)把细胞(bao)(bao)‘打’死,但(dan)捕捉到(dao)的(de)是没(mei)死状态的(de)细胞(bao)(bao),因为(wei)它(ta)足够(gou)‘快(kuai)’足够(gou)强。”

  据介绍,除了能“看”到活体生物细胞,“水窗”波段的X射线还可以用于超快化学、超快物理、原子分子光学等相关实验。

  据悉, SXFEL装(zhuang)置(zhi)(zhi)与上海(hai)同步(bu)辐射光(guang)源、上海(hai)硬X射线(xian)自由电(dian)子激光(guang)装(zhuang)置(zhi)(zhi)(在建)、上海(hai)超强超短激光(guang)装(zhuang)置(zhi)(zhi)等(deng)一起,将(jiang)在上海(hai)浦东张江构(gou)建“光(guang)子科学设施集群(qun)”。

打印 责任编辑(ji):张芳丹

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