I    2006-02-05 07:39:45  英国
    英国《新科学家》杂志日前刊载文章称，新一代Ｘ射线激光器能用于研究蛋白质和其他生物分子的构造和行为。利用这种技术可以破解复杂的蛋白质和完整的病毒结构，甚至可能获得ＤＮＡ的三维图像。

　　Ｘ射线激光器被称作自由电子激光器。与传统激光器不同，自由电子激光器并不是通过光照或电流刺激某种物质发射光子，而是使用粒子加速器让极小的电子云穿过磁铁组，这些磁铁把电子推来推去，直到电子释放出光脉冲。传统激光器的激光波长是由发射光子的物质本身的属性决定，而自由电子激光器理论上只需改变电子的能量和磁铁组的排列就可发出各种波长的激光。

现在科学家正试图让其波长范围延伸到Ｘ射线。位于汉堡的德国电子同步回旋加速器研究中心计划到2012年推出欧洲的Ｘ射线激光器。美国、日本等国也在开展类似的项目。

　　科学家认为，研制新一代Ｘ射线激光器还需克服一些障碍。例如，新激光器发出的Ｘ射线激光可能过于强烈，任何分子都会被它们击成碎片。

II   中国核信息网   核能武器 ： 核激励Ｘ射线激光器

    用核爆炸产生的强Ｘ射线照射激光工作物质使之形成等离子体、产生Ｘ射线激光的装置。Ｘ射线激光的特点是波长短，在特定方向上有极高的辐亮度。因而核激励Ｘ射线激光器被作为探索研究中的定向能武器之一。核爆炸时，布置在其周围的激光工作物质（一般制成细长的丝）吸收大量辐射能量，成为高温等离子体状态。在一定条件下，通过某种机制，处于低能级的束缚电子被激发到高能级，使高激发态的离子数大于低激发态离子数，形成所谓粒子数反转。这时由于辐射的受激过程，工作介质对一定波长的Ｘ射线具有放大作用。当达到一定程度时便发射Ｘ射线激光，沿激光棒轴向传播。

中国激光网ChinaLaser.com.cn   | 技术学苑 | 极紫外与X射线激光器

    软X射线波段激光器的激光介质主要是使用激光等离子体，已有很多实验室通过电子碰撞泵浦与复合反转，实现了激光等离子体介质中的自发辐射放大。为了使X波段的激光获得广泛应用，努力提高其相干度、压缩线宽是十分必要的。另一个重要的研究方向是获得所谓的“水窗”波段激光，即2.33～4.36nm波长范围的激光，它将为X射线全息术、生物光子学技术等提供有力的工具。为了获得更短波长的激光，显然，要靠更深层次电子的激发，因此需要短波长的脉冲激光器作为X射线激光的驱动器。

    由于上述工作对理论研究的紧密依赖性，因此对若干问题展开深入的理论研究是十分必要的。这些问题包括：产生X射线激光器的泵浦机制；激光与等离子体相互作用的动力学；高阶多光子激发泵浦机制，多电子原子在强光场中的非线性效应，高激发态与强激光场的互作用等。