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產(chǎn)業(yè)資訊

下一代先進光源的探索者——記中科院上海應(yīng)用物理研究所研究員鄧海嘯

來源:中國科學(xué)報2016-08-11 我要評論(0 )   

7月中旬,上海的梅雨季尚未結(jié)束,天氣悶熱潮濕。X射線自由電子激光試驗裝置的基建部分幾近完工,批量加工的儀器設(shè)備正在等待進場。隧道盡頭,有兩名施工人員正在細心地測量、建立精確的設(shè)備地標。
 
在幾乎空無一物的隧道里,中科院上海應(yīng)用物理所研究員鄧海嘯邊走邊比劃:“隧道內(nèi)設(shè)備安裝將通過精密的準直網(wǎng)絡(luò)控制,這里將來是最后一臺波蕩器,那邊凹陷下去的地方將用來處理‘廢束’……”
 
鄧海嘯滔滔不絕地向《中國科學(xué)報》記者介紹著隧道里看不見的一切,讓人懷疑他帶的眼鏡上有一個VR系統(tǒng)。然而并沒有,作為自由電子激光物理裝置設(shè)計者,他早就對隧道里的元件布局爛熟于胸。共產(chǎn)黨員的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)在這位“80后”科學(xué)家身上體現(xiàn)得淋漓盡致。

黨的恩情比海深
 
從小在父輩共產(chǎn)黨員的熏陶下,鄧海嘯就對黨員意味著什么、應(yīng)該干什么有了初步的認識——有困難的時候黨員就要上。
 
更讓他深有感觸的是,黨和國家對貧困地區(qū)教育的扶持。“只有在黨和國家政策的支持下,我才能從農(nóng)村走出來,到省里最好的中學(xué)就讀高中,才有了改變命運的機會。”鄧海嘯回憶。他的老家在甘肅省臨夏回族自治州廣河縣,經(jīng)濟欠發(fā)達,教育資源也相對匱乏。
 
“為了貫徹落實甘肅省支持少數(shù)民族地區(qū)教育跨越發(fā)展行動計劃,1996年開始,坐落在省會蘭州的西北師大附中每年以特殊政策招收少數(shù)民族地區(qū)生源。”至今,回想起這件事,鄧海嘯依然頗為感慨,“我成了幸運兒之一”。
 
后來,憑借自身努力,他考進了清華大學(xué)工程物理系,從此也和粒子加速器結(jié)下不解之緣。從那時起,鄧海嘯的心中埋下了一顆報恩的種子。“我希望將來通過自己的貢獻,來回饋從黨和政府、從社會獲得的幫助。”
 
本科四年里,在認真學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、專業(yè)課程的同時,鄧海嘯也關(guān)注粒子加速器領(lǐng)域的最新進展和發(fā)展前沿。然而他心里始終裝著一個問題:不斷提高加速器性能的目的是什么,高性能加速器能夠用來做什么?

立足崗位作貢獻
 
帶著這個問題,2004年,鄧海嘯來到了中科院上海應(yīng)用物理研究所攻讀研究生。在戴志敏研究員指導(dǎo)下,他選擇自由電子激光作為研究方向。
 
1971年,美國科學(xué)家約翰·馬迪提出了自由電子激光概念。此后,世界各國科學(xué)家開始在自由電子激光方面開展理論和實驗研究。如今,X射線自由電子激光是目前最先進的下一代光源,其峰值亮度比上海光源等現(xiàn)有的第三代同步輻射峰值亮度高10個量級,脈沖長度則比同步輻射更短,達到飛秒量級。“X射線自由電子激光是發(fā)達國家正在搶占的戰(zhàn)略高地,有了它,探索微觀世界的能力可以從拍攝‘照片’提升到拍攝‘電影’水平,我們甚至可以觀測化學(xué)鍵的形成與斷裂……”顯然,鄧海嘯已經(jīng)找到了“高性能加速器用途”這個問題的完美答案,他迫切地期待著為我國X射線自由電子激光的研制貢獻力量。
 
作為研究生,鄧海嘯參與了上海光源的物理調(diào)束工作,這段經(jīng)歷為他開展自由電子激光研究奠定了基礎(chǔ)。同時,在上海光源緊鑼密鼓的建設(shè)期間,鄧海嘯也深刻地體會到黨員的先鋒模范作用。“設(shè)備需要24小時有人值守,在排班上,黨員們總是能沖在最前面,主動通宵值班。”在這樣的氛圍下,鄧海嘯和整個團隊一起,立足自己的工作崗位為我國基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新貢獻自己的力量。

把整個領(lǐng)域向前推的擔(dān)當(dāng)
 
“你想做什么樣的科研?”作為一名青年科學(xué)家,鄧海嘯經(jīng)常被問起這個問題。他的答案簡單樸實而擲地有聲:“我想做的科研,就是能把這個領(lǐng)域往前推的科研。這也是我們自由電子激光團隊學(xué)科帶頭人趙振堂研究員對青年人的期望和要求。”
 
從入行起,鄧海嘯便暗暗立下這個目標,不停在自由電子激光理論和實驗領(lǐng)域取得開拓創(chuàng)新。“時間空間全相干、偏振控制、緊湊型是自由電子激光領(lǐng)域關(guān)心的主要科學(xué)問題。”鄧海嘯介紹說。
 
2012年,鄧海嘯首次將高次諧波運行理論引入X射線自由電子激光振蕩器,提出了中等能量X射線自由電子激光原理。業(yè)內(nèi)專家認為,這一新原理為X射線自由電子激光裝置的小型化和普及奠定了理論基礎(chǔ)。目前,美國斯坦福直線加速器中心(SLAC)正在考慮這項成果在建設(shè)中的連續(xù)波自由電子激光LCLS-II上應(yīng)用的可行性。
 
2013年,他和合作者進一步提出了相位匯聚型自由電子激光,被國際同行高度評價和迅速跟進,認為這一成果開辟了新的方向,并有望將全相干自由電子激光推進到X射線波段。一年后,鄧海嘯和同事們建立了種子型自由電子激光波蕩器的系統(tǒng)調(diào)試方法,將在年內(nèi)用于正在建設(shè)的我國自由電子激光調(diào)試。
 
2015年8月在韓國召開的國際自由電子激光大會上,鄧海嘯被授予自由電子激光青年科學(xué)家獎,成為獲此殊榮的首位國內(nèi)青年學(xué)者。此外,鄧海嘯先后入選了國家自然科學(xué)基金委“優(yōu)秀青年科學(xué)基金”、中組部萬人計劃“青年拔尖人才”。2016年7月,鄧海嘯被評為中科院優(yōu)秀共產(chǎn)黨員。
 
在各種各樣的稱謂和榮譽面前,鄧海嘯最珍惜的還是共產(chǎn)黨員。“是共產(chǎn)主義理想信念支撐著我,去不斷探索自由電子激光的最前沿。”空蕩蕩的隧道里響起鄧海嘯堅定的聲音。 

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自由電子激光先進光源
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