X射线激光器

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X射线激光器是中国的一个科技名词。

语言一发即逝，不留痕迹。当人类意识到需要把说出的话记下来时，就发明了文字。在世界范围内，曾经独立形成的古老文字除我们的汉字外，还有埃及的圣书字、两河流域的楔形文字、古印度的印章文字以及中美洲的玛雅文。后来，这些古老文字的命运各不相同，或因某种历史原因而消亡，如玛雅文；或因文字的根本变革而遭废弃，如楔形文、圣书字，只汉字沿用至今，而且古今传承的脉络清晰可见，成了中华民族文化的良好载体。

目录

名词解释

X射线激光器是一种高亮度、短波长相干光源并可以短脉冲方式运行的激光器，它在需要高时空分辨的微观快过程的研究领域有着广阔的应用前景。

实验室研制的都是软X射线激光器。X射线激光器是已研制出的波长最短的激光器，也是相应波段亮度最大的相干光源。

X激光的产生

用于X射线激光器的泵浦源主要是高功率激光器。线聚焦强激光打到靶上，沿着焦线方向形成高温等离子体柱。在一定条件下，等离子体柱中特定离子的某两个能级(激光发射的上下能级)可形成粒子数反转，所发射的X射线在沿着等离子体柱传播过程中被放大形成X射线激光。

组成

X射线激光器和普通激光器类似，可由驱动源、工作物质和谐振腔三部分组成。驱动源是高功率激光器、高压放电装置甚至核装置等能向工作物质馈送能量的激励装置，普遍采用的是高功率激光器。工作物质是驱动源产生的等离子体，所以这种激光也称为等离子体X射线激光。软X射线激光的光腔由多层膜X射线反射镜、多层膜输出耦合(分光)镜和工作物质组成。由于X射线波长很短，工作物质是高温高密度的等离子体，在这种环境条件下光学器件很容易被破坏，加之在等离子体中维持增益系数足够大的时间(寿命)短，因此多程放大的机会小，通常采用单程放大(放大的自发辐射)。

应用

生物活细胞的激光成像是X射线激光的重要应用领域.它不需要像应用电子显微镜那样的样品制备过程，也不受样品活动的影响，并且在样品受到损伤之前就可完成成像过程。因此，采用波长在水窗附近(～ 4.4nm)的X射线激光作光源的X射线显微镜就可获得活细胞组织的图像，采用X射线激光全息术还可得到三维全息图，这对生物学、医学和生命科学的研究都具有重要意义。这项技术正被用于研究DNA在精子细胞内的排列。

X射线激光作激光探针用来诊断激光产生的高温等离子体内部，特别是临界面附近的密度分布将是X射线激光另一重要应用。这将为激光与物质相互作用的研究，特别是惯性约束聚变靶物理研究提供有效的诊断手段。

此外，材料科学、微电子学、化学、原子物理学以及精密加工等也都是X射线激光有希望的应用领域。受到X射线激光器发展水平的限制，其应用的研究刚刚开始.随着X射线激光器性能的改进和费用的降低，特别是小型台式X射线激光器研制的成功，X射线激光必将在科学技术发展中发挥越来越大的作用。

2022年，德国、法国研究团队利用直线加速器相干光源（LCLS）X射线激光器进行了实验，用它来分析当强烈的激光击中PET薄膜时会发生什么，是否产生了纳米钻石以及钻石生长的速度和大小。