国家重大科技基础设施培育项目“高分辨全能谱电子探测综合设施”项目启动会暨电子探针科学应用研讨会召开

时间:2018-05-28 点击:744次

 2018年5月24日,由上海交通大学建议的教育部“十四五”国家重大科技基础设施培育项目“高分辨全能谱电子探测综合设施”启动会暨电子探针科学应用研讨会在上海成功举行。

为进一步凝炼科学问题、明确用户需求并确定高分辨全能谱电子探测综合设施的建设内容,本次会议邀请了北京大学、清华大学、北京师范大学、中国科学技术大学、上海科技大学、复旦大学、华东师范大学、上海交通大学、重庆大学、华中科技大学、澳门大学、中国科学院上海光学精密机械研究所、中国科学院物理研究所、中国科学院上海应用物理研究所、中国科学院上海生命科学研究院、中国科学院上海高等研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国科学院大连化物所、北京高压科学研究中心、中国工程物理研究院、聚束科技等高校、研究所和工业界的相关领域专家参会和讨论。

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物质科学、能源科学、生命科学、材料科学等已经从19世纪的“观察科学”过渡到20世纪的“理解科学”,并正在向21世纪的“控制科学”发展。当前科学研究最具挑战性的主要科学问题之一,就是要在多维度、多尺度上对复杂物质体系的结构和动力学过程进行观测和表征,从而阐明其最基本的微观机理并实现对其功能的操控,为目前物理、化学、生物、材料、工程、能源等学科提供科学基础。X射线、中子及电子是人类探索物质微观世界最常用的三种探针,迄今为止已有大约40余位科学家因为利用X射线探针、中子探针和电子探针探索微观世界而获得诺贝尔奖,同时这些研究也极大地推动了科技、经济、社会和工业的发展。X射线、中子及电子具有不同的性质,各自也有其最适合的研究对象并互为补充。然而,我国目前的国家重大科技基础设施中仅包含X射线探针的大科学装置(同步辐射光源及自由电子激光)和中子探针的大科学装置(散裂中子源);尚没有围绕高性能的电子源组建基于电子探针的综合化、集成化和规模化的重大科技基础设施。因此,我国对复杂物质体系研究中的大量重要科学问题的研究能力尚有不足。

针对《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》中对“纳米空间分辨率、皮秒至飞秒时间分辨率、极高能量动量分辨率”的需求,上海交通大学建议的新型大科学实施——“高分辨全能谱电子探测综合设施”将提供用于高分辨研究的高亮度电子探针,覆盖从毫电子伏特(meV)到吉电子伏特(GeV)12个量级电子能量区域,满足不同尺度不同维度的研究需求,预期将在从“结构的观察”迈向“功能的控制”这一科技革命中发挥重要作用

与会专家认为,高分辨全能谱电子探测综合设施集飞秒时间分辨率、纳米空间分辨率、毫电子伏特能量分辨率以及自旋分辨率于一体,是科学问题明确的用户驱动的综合性先进研究设施。得益于国家相关部门的科学性和前瞻性布局,我国在利用电子探针开展科学研究方面具有极好的基础,尤其在兆伏特超快电子衍射和兆伏特能量级超快超高压电镜等领域已处于国际领先的水平,适时启动该项目的建设将使得我国在世界上率先建成包含X光探针、中子探针、电子探针的探索微观世界完整的综合平台,有望开辟一系列全新的物理、生物、化学、材料和能源研究领域。同时该装置也将大幅提升我国的基础研究实力,与上海光源、硬X射线自由电子激光等装置形成集群效应,极好地支撑张江综合性国家科学中心在新时代的前沿性和创新性研究需求,并推动我国科技、经济、卫生、国防、安全等多个领域的跨越性发展。

通过本次会议,电子探测综合设施建设筹备组了解到了当前利用电子探针开展科学研究的各种研究方法和技术,并更加明确了未来用户的需求情况,为项目的规划提供了指导;接下来将定期按照科学应用领域召开一系列的研讨会加快推进电子探测综合设施的筹备工作。

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