深紫外固态激光源的装备
中国科学家利用独创、独有的深紫外技术和深紫外激光非线性光学晶体,已成功研制出深紫外激光拉曼光谱仪、深紫外激光发射电子显微镜等8台深紫外固态激光源前沿装备,均为当今世界所独有的科研利器,居深紫外领域国际领先地位。 总投资1.8亿元人民币的深紫外固态激光源前沿装备研制项目,2008年启动实施以来进展顺利,现已研制成功的8台前沿装备还包括深紫外激光光化学反应仪、深紫外激光光致发光光谱仪、深紫外激光自旋分辨角分辨光电子能谱仪、深紫外激光原位时空分辨隧道电子谱仪、基于飞行时间能量分析器的深紫外激光角分辨光电子能谱仪等国际领先水平的仪器设备,另外1台光子能量可调深紫外激光光电子能谱仪研制工作也已基本完成,正在调试之中,多台仪器设备已初步用于前沿科学研究,并表现出优异的性能。 中科院整合麾下理化技术研究所、物理研究所、大连化学物理研究所、半导体研究所科研资源,在财政部专项资金支持下,设立深紫外固态激光源前沿装备研制项目,设计出从“材料-器件-装备-科学研究”完整研发体系。在成功研制8台重大仪器设备的同时,还搭建有深紫外非线性晶体和器件研制平台、深紫外固态激光器研发平台和深紫外应用仪器开发平台,核心器件深紫外晶体及器件已实现小批量生产,为仪器设备后续发展尤其是产业化工作奠定了基础。 深紫外固态激光技术突破是中国新型科学仪器研发的难得机遇。中科院在前期工作基础上,正组织专家进一步调研,一方面,将研制成功的8台仪器设备中技术成熟、具有市场潜力的发展为商品化仪器设备,推动中国高端科学仪器产业化;另一方面,进一步整合人才、技术力量,继续研发新型深紫外科学仪器和设备。
8台深紫外固态激光源装备有什么用
陈创天:这一光源已经发现了很多重要的应用,并已经有了成功的范例。
1) 真空紫外激光超高能量分辨率光电子能谱仪:借助这台激光光电子能谱仪的超高分辨率,我们能够更仔细地了解固体的特性,这将大大促进人们对固体材料中各种奇异电子特性的了解。
2)推动193nm光刻技术的发展:193nm光刻技术是目前大规模集成电路制造业中的主流技术,在这一技术中,要求有两种光源:一种是照明光源,一种是高精度母版制作所需的相干光源。目前由于没有适合的全固态激光光源,因此多数使用电子束光刻技术,但效率低,成本高。如果能够获得100mW的193nm的全固态窄带宽相干光源,将有可能取代电子束用于集成电路母版制作。
3)化学动力学研究:深紫外全固态激光源由于每个光子能量高,线宽窄,从而将在分子的激发光分解、自由基反应,超激发态分子等方面开拓新的研究领域。这一光源比现有的同步辐射、原子灯深紫外光源在能量分辨率、光子流密度、偏振特性等方面有很大的优越性。
4)光电子发射显微镜:使用177.3nm的激光源,通过激发固态表面电子并使用磁场对电子路径的控制,并通过光电倍增管成像,将大大提高表面成像的分辨率和对各种图像的物理、化学内涵解释。
以上只是目前能够预见的几个重要应用实例,我们相信,随着全固态深紫外激光光源的发展和技术的成熟,将会有越来越多的应用被发现,从而使这一光源在科学研究和高技术领域发挥越来越大的作用。
全固态激光器的介绍
半导体激光器泵浦的固态激光器(LDPSSL)顾名思义是以 LD 或者 LD 阵列(Laser Diode Array,简写 LDA)作为泵浦源,以固体激光材料作为增益介质的激光产生装置。这种激光器核心部件没有液体(如染料、水等)或者气体(如一些惰性气体),常被称为全固态(或全固体)激光器(All Solid State Laser)。全固态激光器(DPL)具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、光束质量高等优点,市场需求十分巨大。全固态激光技术是目前我国在国际上为数不多的从材料源头直到激光系统集成拥有整体优势的高技术领域之一,具备了在部分领域加速发展的良好基础。
固体激光器的特性
固体激光器可作大能量和高功率相干光源。红宝石脉冲激光器的输出能量可达千焦耳级。经调Q和多级放大的钕玻璃激光系统的最高脉冲功率达10瓦。钇铝石榴石连续激光器的输出功率达百瓦级,多级串接可达千瓦。固体激光器运用Q开关技术(电光调制),可以得到纳秒至百纳秒级的短脉冲,采用锁模技术可得到皮秒至百皮秒量级的超短脉冲。由于工作物质的光学不均匀性等原因,一般固体激光器的输出为多模。若选用光学均匀性好的工作物质和采取精心设计谐振腔等技术措施,可得到光束发散角接近衍射极限的基横模(TEM00)激光,还可获得单纵模激光。
深紫外固态激光源的定义
深紫外全固态激光源指输出波长在200纳米以下的固体激光器,与同步辐射和气体放电光源等现有光源相比具有高的光子流通量/密度、好的方向性和相干性。 自上世纪90年代初开始研究深紫外非线性光学晶体和激光技术,经过20多年努力,在国际上首次生长出可直接倍频产生深紫外激光非线性光学晶体,并发明棱镜耦合技术,率先发展出实用化的深紫外固态激光源,使中国成为当今世界上唯一掌握深紫外全固态激光技术的国家。
紫外激光器的紫外激光器应用
紫外激光器(UV laser),主要应用于先进研究、开发和工业制造装备,同时广泛用于生物技术和医疗设备、需要紫外光线辐射的消毒设备。基于Nd:YAG/Nd:YVO4晶体开发的DPSS紫外激光器是微加工系统的绝佳选择,并且广泛用于印刷电路板和消费电子产品。目前,紫外激光器非常适合于科研、工业、OEM系统集成开发。科研方面,紫外激光器可以用于原子/分析光谱、化学动力学等方面的研究。工业方面,基于紫外激光器生产的磁盘的数据存储盘空间比蓝光激光器高出20倍。因此,日本计算机硬件制造商正在努力将紫外激光器和紫外激光管应用于计算机数据存储技术,以便大幅增加数据存储能力。未来,紫外激光技术将催生新一代纳米技术、材料科学、生物技术、化学分析、等离子体物理等学科的发展。紫外激光到红外激光,光电子技术将成为人类发展的根基,而紫外激光技术正成为新的研究和应用热点。
激光器的分类
输出为单横模(一般为基模)、多纵模的激光器。化学氧碘激光器化学氧碘激光器是一种机载激光器。机载激光器系统是以改型的波音747-400F飞机作为发射平台(代号YAL-1A),以产生高能激光的化学氧碘激光器为核心,配置跟踪瞄准系统和光束控制与发射系统,利用激光作为能量直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。二氧化碳激光器二氧化碳激光器是以CO2气体作为工作物质的气体激光器。放电管通常是由玻璃或石英材料制成,里面充以CO2气体和其他辅助气体(主要是氦气和氮气,一般还有少量的氢或氙气);电极一般是镍制空心圆筒;谐振腔的一端是镀金的全反射镜,另一端是用锗或砷化镓磨制的部分反射镜。当在电极上加高电压(一般是直流的或低频交流的),放电管中产生辉光放电,锗镜一端就有激光输出,其波长为10.6微米附近的中红外波段;一般较好的管子。一米长左右的放电区可得到连续输出功率40~60瓦。CO2激光器是一种比较重要的气体激光器 数字激光器将其中一个反射镜换成了“空间光调制器”。“空间光调制器”如同一个可反光的微型液晶显示屏,“只需通过电脑向显示屏输入特定图像就能得到所需要的激光模式。其最大特点是不用为每束激光设计一个新激光器,只需在电脑上变换图片,就能得到想要的光束形状。数字激光可以创建几乎任何激光模式,而在以前,每束光都需要一个单独激光器,为此很多人需要花费一两年才能做到这项发明是激光技术的一个里程碑,在医疗领域,它可以用作无血手术,眼部护理和牙科。在工业领域,它可以帮助切割,焊接。在通信领域,它将极大促进光纤通讯的发展。
我国近几年取得了哪些重大的科技成果?
中国近几年科技发展迅速,在很多领域做出了重大贡献,可以说,在经济发展和科技创新双向驱动已成为当今中国发展进步的重要标志。下面就是我国近几年在科技突破上取得的傲人成绩。近几年在航空航天上的成就:2011年9月29日21点16分,“天宫一号”目标飞行器由“长征二号”运载火箭送入太空,这标志着中国已经拥有建设初步空间站的能力。2013年6月20日10点04分至10点55分,“神舟十号”航天员在太空中的“天宫一号”进行了我国首次太空授课活动,并取得圆满成功。2016年10月19日3时31分,“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接。2017年4月20日,“天舟一号”货运飞船顺利升空。中国“天眼”的建成:FAST工程建设工期是从2011年3月25日至2016年9月25日,它的建成标志着中国射电天文事业取得了重大突破,也浓缩了几代中国科学家在射电天文领域内艰苦奋斗的历程。2017年10月10日,FAST首批成果新闻发布会上宣布成功发现并认证了2颗脉冲星,这是中国科学家利用国内自主建设的设备首次发现脉冲星。卫星上天:墨子号量子科学实验卫星于2016年8月16日1时40分,在酒泉用“长征二号”丁运载火箭成功发射升空,这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。中国大飞机:2017年5月5日是一个值得纪念的日子。这一天,中国自主研制的C919大型民用客机试飞成功。造岛神器:2017年11月3日,亚洲最大绞吸挖沙船“天鲲号”在江苏启东下水,相比之前的绞吸挖沙船,“天鲲号”能够在同一时间内将更多的泥沙送至更远的目的地。以“天鲲号”为代表的新中国系列绞吸挖泥船现在是南海快速吹填造陆的主力军,在永兴岛、美济岛、永暑岛等8个岛礁建设中得到应用,依靠其强大的挖掘能力,打通了坚硬环礁口门,在不到20个月内吹填造岛近14平方公里、增加永陆面积17倍,创造了世人瞩目的中国速度。5G的到来:2019年2月18日,“全国首个5G火车站”在上海虹桥站启动建设。2019年3月30日,全国首个行政区域5G网络在上海建成,随着首个5G手机通话的拨通,上海也成为全国首个中国移动5G试用城市。最后,我们要坚信科技强国的伟大目标,让科技强国的理念更加深入人心,让科技强国的伟大力量更加充分展现,最终让科技强国的宏伟蓝图早日实现。
我国在哪些科技领域取得重大成就?
1、在航天科学领域:我国不仅掌握了卫星回收和一箭多星等技术,还迎来了两座新的里程碑:由我国自主研发的“神舟”系列航天飞船的成功发射,特别是“神舟”五号、“神舟”六号和“神舟”七号载人航天飞行的圆满成功,实现了载人航天工程的重大突破“嫦娥”一号成功探月之旅则标志着我国首次月球探测工程圆满成功,中国航天成功跨入深空探测的新领域。2、在信息技术领域:银河系列巨型计算机研制成功,量子信息领域避错码被国际公认为量子信息领域最令人激动的成果,纳米电子学超高密度信息存储研究获突破性进展。6000米自制水下机器人完成洋底调查任务,每秒峰值运算速度10万亿次的高性能计算机曙光4000A系统正式启用,首款64位高性能通用CPU芯片问世。3、 在生物科学领域:解决了亿万人吃饭问题的杂交水稻技术取得重大突破,首次完成水稻基因图谱的绘制,完成人类基因组计划的1%基因绘制图。首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、汉孔角化症等遗传病的致病基因,体细胞克隆羊、转基因试管牛以及重大疾病的基因测序和诊断治疗技术均取得突破性进展。4、三峡工程成功完成,水库蓄水成功、永久船闸通航、首批发电机组全部投产,许多指标都突破了世界水利工程的记录;青藏铁路全线通车,成功解决冻土施工的世界性难题。5、秦山核电站、大亚湾核电站成功建成并投入使用。参考资料来源:中华人民共和国科技部-科技创新取得举世瞩目的巨大成就
中国比美国先进的科技有那些?
中国这几年实力的突飞猛进,我们在很多领域都达到了世界领先的地步,回想曾经那段艰苦奋斗的岁月,中国有了今天的辉煌,可谓是十分的不容易,如今中国已经成为了世界上的第二大经济体,成为了世界各国所瞩目的存在,虽然如今我们有很多的技术,依然需要依赖他国,但是我们依然在不断的突破这种依赖,摆脱束缚,完全实现中国化。中国比美国先进的科技有哪些?一、中国的高铁我们都知道,高铁其实最早并不是在中国开始发展的,而是日本还有德国,这两个国家可谓是最先发展高铁的国家,其拥有着很多核心技术,中国才开始发展高铁的时候,并没有他们的太多支持,而如今中国已经拥有了完全自主生产高铁的技术,毕竟如今中国的高铁总里程已经成为世界第一。二、中国的基建我们都知道,中国的基建工程团队一直被很多人称之为基建狂魔,中国的基建工程团队建造了很多令世界各国为之惊讶的工程,包括世界第一大水电站三峡水电站,以及世界上最长的跨海大桥港珠澳大桥,当然还有更多的例子,我们中国的基建工程技术是当之无愧的,世界第一。三、中国的量子技术近年来,量子技术被认为是人类最迫切需要解决的技术之一,量子技术可以说是人类的未来,而量子技术分为很多的领域,其中量子通讯领域是最为关键的领域之一,中国在量子通讯领域一直以来都是世界领先的,包括我们发射的墨子号通讯卫星。四、激光技术早在 2013 年中科院就宣布,我国深紫外固态激光源系列装备通过验收,让中国成为世界上唯一能制造深紫外固态激光器的国家。而美国在这方面的研究可远远落后中国,直到 2016 年美国才正式研制出了 KBBF 晶体,在当时还有一条看起来非常有喜感的新闻:美国突破中国封锁成功研制出 KBBF 晶体。五、密码安全技术而中国的密码安全技术那可是领先于整个世界的,在 2005 年中国的科学家王小云就已经破解了被视为 “ 最安全国际通用密码之一 ” 的 SHA-1 算法,而震惊了整个密码界。要知道 SHA-1 是由美国国家安全局设计,在美国被最频繁的密码算法。而王小云的这一手操作,直接让美国政府宣布会在未来 5 年里停用全部的 SHA-1 算法,随后微软、谷歌等美国企业也宣布,将停用 SHA-1 算法以保证浏览器的安全。这已经是这十年王小云团队攻破的第二个国际密码算法了,在 2004 年他们就已经攻破了 MD5 密码算法,而这两个密码算法在很长一段时间里,都被公认为全世界最先进、最安全的国际通用加密算法。破解完这些密码还不够,她还和国内的密码专家们一起设计出了:国内首个哈希函数算法标准 SM3 ,这个算法已经被广泛的运用在我国各个重要领域。信息安全在网络时代至关重要,而中国在密码学的成就相当于掌握了一把最锋利的剑和最坚固的盾。六、大型高速风洞技术风洞实验室顾名思义,就是通过人工产生并控制气流,来模拟飞行器周围气体流动的实验室。而风洞的所提供的数据在研制飞机以及航天工业中有着不可取代的作用,正因为风洞实验室的重要性,曾经一度流传:有什么样的风洞,才能有什么样的飞机、飞船、火箭、导弹。而中国拥有独立知识产权全长 265 米的 JF-12 激波风洞,已经代表了国际高超激波风洞的领先水平。
中国比美国先进的科技有那些?
杂交水稻培育种植技术、激光晶体技术、超高压电输电技术、稀土全产业链及其配套技术。
以下是美国的观点
2019年,美国华尔街日报列出了一份中国超越美国的科技名单:
5G、移动通迅、加密货币、电子商物、锂电子电池、电动汽车、人脸辨识、基因数据、高铁、超高音速、无人机、移动设备制造、量子通迅、太阳能、钍反应唯、风能。
国际竞争的实质是什么?
国际竞争的实质是以经济和科技实力为基础的综合国力的较量。解析如下:世界上共有220多个国家和地区,它们存在人口多少、面积大小和经济发展水平等方面的不同。依据经济发展水平的高低把世界各国划分为发达国家和发展中国家。美国是最大的发达国家,其工农业生产总值一直居世界首位,综合国力雄厚,是目前世界上唯一的超级大国。所以国际竞争实质是综合国力的竞争。国际联盟:关于国际战略联盟,存在几种不同的定义:(1)国际战略联盟是企业为推动实现共同目标而制定的双边或多边合作协议。(2)有共同目标、共担风险和合作要求和长期协定。(3)对于那些需要跨国经营而又需要投入大量资本、技术和其他资源的产品开发、生产和市场营销而签订的企业之间的协议。(4)国际战略联盟是合作伙伴之间为保持长期合作关系而进行的具体转换。
国际竞争的实质是什么?
当今国际竞争的实质是以经济和科技实力为基础的综合国力的较量。与各国的竞争力相比较,其创造增加值和国民财富持续增长。它是在经济全球化发展过程中出现的反映一个国家和地区的整体国际竞争力的“量化概念”。一个国家的国际竞争力由三大部分组成:核心竞争力、基础竞争力和环境竞争力,包括八大要素:国家经济实力、国际化、政府管理、金融体系、基础设施、企业管理、科学技术、国民素质。从一定意义上讲,这八个要素都与高校的核心竞争力要素相关。而科学技术、国民素质就是高校硬核心竞争力所要达到的主要目标。1、竞争使人的潜能得到充分发挥。竞争能激发个人的互动性和积极性以及提高学习效率。人在竞争条件下能够更加努力的学习和工作,而且在竞争中能获得对自己的比较实际的评价。竞争还能使集体生活变的的丰富多彩,避免后减轻人民对日常生活的单调感,增强学习和生活的乐趣。培养竞争气氛,有利于激发奋发向上的精神。2、竞争有利于人才的成长。竞争的环境和行为无论对人们智力能力和是个性品质都有积极的促进作用,是激发自我完善的动力,列宁说过:“竞争在相当广阔的范围内培植进取心、毅力和大胆首创精神。”由于竞争是能力的角逐、智慧的较量,因而,一个人是良才还是庸才只要到竞争场上一比高下,即见分晓,也就所谓中国古语“是驴子是马拉出来遛遛”,人才只有通过竞争才能被社会所发现和承认。3、竞争推动经济的迅猛发展。发展的主题是竞争,在经济领域中,竞争表现在各个企业为追求较多利益而比产品价格、质量、比适销对路、比服务周全、服务水平。否则,就会被其他竞争者挤跨,导致破产倒闭。正因为有了当年的“一打三铁”,破除了“大锅饭”式的合作制,促进了市场经济的有效竞争,才有今天中国的发展。