采用同步加速器光源会具有多种可能性吗？MLS是什么意思？

　　一个国际团队通过一项激动人心的实验表明：采用同步加速器光源的可能性有很多样。

　　最现代的研究光源是基于粒子加速器的。这些大型设施中，电子被加速到接近光速，然后发出具有特殊特征的光脉冲。在基于存储环的同步加速器辐射源中，电子束在环中行进数十亿转，然后在偏转磁体中快速连续产生非常明亮的光脉冲。

　　相反，自由电子激光器（FEL）中的电子束被线性加速，然后发出类似激光的单个超亮闪光。近年来，从对生物和医学问题的深刻见识到材料研究，技术开发和量子物理学，存储环源和FEL源都促进了许多领域的发展。

　　现在一个中德团队，已经证明，可以在同步辐射源中产生一种脉冲模式，将两种系统的优点结合在一起。同步加速器源发出短而强烈的电子束，产生具有类似激光特征的辐射脉冲（如FEL），但也可以彼此紧紧相继（如同步加速器光源）。

　　这个想法是在十年前由领先的加速器理论家Alexander Chao和他的斯坦福大学博士学位学生Daniel Ratner在“稳定状态微束化”（SSMB）的口号下提出的。该机构还应该使存储环不仅可以以高重复率产生光脉冲，而且还可以像激光一样产生相干辐射。来自北京清华大学的年轻物理学家邓秀杰在他的博士研究中接受了这些想法，并从理论上对其进行了进一步的研究。Chao于2017年与HZB的加速器物理学家建立了联系，除了在HZB的软X射线源BESSY II外，他们还在PTB运营计量光源（MLS）。

　　MLS是世界上第一个通过设计优化以在“低阿尔法模式”下运行的光源。在这种模式下，电子束可以大大缩短。十多年来，那里的研究人员一直在不断开发这种特殊的操作模式。HZB加速器专家Markus Ries解释说：“由于这项开发工作，我们现在能够满足挑战性的物理要求，从而可以凭经验确认MLS的SSMB原理。”

　　“ SSMB团队的理论小组已经定义了物理边界条件，以在准备阶段实现机器的最佳性能。这使我们能够使用MLS生成新颖的机器状态，并与Deng一起对其进行足够的调整，直到我们能够检测到所要的脉冲模式为止。” HZB加速器物理学家J？rgFeikes报告。

　　HZB和PTB的专家使用了一种光学激光器，其光波与MLS中的电子束以精确的时空同步耦合。这调节了束中电子的能量。“这会导致几毫米长的电子束在存储环中旋转一整圈后分裂成微束（只有1μm长），然后发出光脉冲，它们像激光一样相干地相互放大。”约尔格·费克斯（J？rgFeikes）解释说。“对相干辐射进行经验检测非常简单，但我们的PTB同事开发了一种创新的光学检测装置，检测成功。”

　　PTB部门负责人Mathias Richter教授评论说：“例如，未来SSMB的主要亮点是，它们还会产生类似于激光的辐射，例如在EUV范围内的可见光光谱之外。” 里斯强调说：“在最后阶段，SSMB源可以提供新角色的辐射。可以说，它们将同步加速器光的优点与FEL脉冲的优点结合在一起。” Feikes补充说：“这种辐射潜在地适用于工业应用。专门用于EUV光刻的第一个基于SSMB的光源已经在北京附近的规划阶段。”