中科院研制出相对论激光驱动的超快X射线衍射系统

在超快时间尺度上获得物质的动力学演化过程一直是科研人员努力的重要方向，中科院物理研究所宣布，光物理实验室 L05 组博士研究生朱常青等利用研究组的高脉冲能量(>100mJ)、低重频(10Hz)激光器，研制了一套飞秒时间分辨的 X 射线衍射系统。

该装置工作在相对论的激光强度(2×1019 W/cm2)下，可以有效地激发高 Z 金属材料的 Kα 射线，并且能够通过优化 X 射线多层膜反射镜，进一步提高 X 射线的聚焦强度。利用该装置对 SrCoO2.5 薄膜样品的瞬态结构进行探测，结果表明该装置不仅可以用来分析样品的超快动力学行为，并且和 KHz 等小能量装置相比对于不同的特殊应用具有高度的灵活性。该装置有望在物理、化学和生物领域的超快动力学探测方面发挥重要作用。

▲ 在光泵浦下超快 X 射线衍射信号随延时的变化

相关成果以“快速通讯”的形式于近日发表在 Chinese Physics B 上。这也是该团队利用激光超快 X 射线源在成像和衍射应用方面获得的最新创新成果。