稳态微型多束加速器的光源

稳态微型多束加速器光源

稳态微聚束加速器光源

唐传祥、邓

物理学报，2022，71(15):15295438+0。

doi:10.7498/APS . 764876867

文章介绍

加速器光源是探索物质结构和动力学特性的最先进工具之一。到目前为止，加速器光源主要有两类——基于电子储存环的同步辐射光源和基于电子直线加速器的自由电子激光器，它们分别可以提供高重复率的宽谱辐射和高峰值功率的相干光。稳态微束(SSMB)是一种新型加速器光源，它有机地结合了两类光源的特点，能够提供高平均功率、高重复率、窄带宽、波长覆盖从太赫兹到软X射线波段的辐射，具有巨大的科学和工业应用前景。例如，SSMB光源可以实现比现有同步辐射光源高出约三个数量级的光通量，为超高能量分辨率的角度分辨光电子能谱研究提供了全新的工具，有力推动了量子材料的结构与功能、原子尺度的能量与物质转换等前沿科学问题的研究。同时，SSMB光源具有提供千瓦级短波长辐射的潜力，不仅可以突破现有极紫外光刻机的功率极限，还可以扩展到更短的波长，成为下一代波长约6 nm的Blue-X光刻技术的主流光源。与传统储存环相比，SSMB储存环的电子束团长度缩短了约6个数量级，这必将把加速器物理的研究带到一个新的高度。

清华大学SSMB研究团队成立于2017，在SSMB研究方面处于国际领先地位。经过五年的努力，该团队在SSMB研究方面取得了一系列重要进展。在简要介绍现有加速器光源——同步辐射光源和自由电子激光的基础上，简要讨论了SSMB的概念、原理验证的实验进展、核心物理和关键技术挑战、清华的SSMB-EUV光源方案及其对科学研究和芯片光刻的潜在革命性影响。这篇综述论文是SSMB研究团队近年来研究成果的总结，希望能为国内读者进一步了解这种新型加速器光源提供一些线索和帮助。

图1传统储存环(a)和SSMB储存环(b)的比较

作者简介

清华大学唐传祥教授

1992毕业于清华大学物理系，获理学学士学位，同时获得清华大学电子工程系工学学士(第二学位)；1996清华大学工程物理系获工学博士学位。2006-2065 438+02清华大学工程物理系系主任。现任中国核学会常务理事，粒子加速器分会副理事长，辐射物理分会副理事长，教育部高等学校核工程与核技术专业教学指导委员会副主任，国务院学位委员会核科学与技术学科评估组秘书长，国际未来加速器委员会(ICFA)先进新加速器组(ANA)主席。

主要从事粒子加速器物理及应用的研究和教学。主要研究方向包括小型电子直线加速器及其应用、逆康普顿散射X/γ光源、低发射度光阴极微波电子枪、稳态微多束新概念加速器光源等。相关科研成果曾获国家科技进步一等奖、国家科技进步(创新团队)奖、国家自然科学二等奖、北京市科技进步一等奖、中国专利金奖等。个人获得过国家杰出青年基金、北京市优秀教师、北京市教育创新模范、教育部新世纪人才。