光子加速器

加速器按工作原理分为静电加速器、高压倍加器、感应加速器、回旋加速器、稳相加速器、同步加速器、直线加速器、重离子加速器和贮存加速器（离子对撞机）. 各种加速器的工作原理各不相同, 但结构都包含一些基本结构：真空室、真空系统、离子源、加速系统等. 上海伯东某客户在开发重离子加速器用于医疗行业, 要求系统真空度不低于 1E-5Pa. 经过和客户详细交流和选型, 推荐客户采用上海伯东普发涡轮分子泵 Hipace 700 DN 160 CF-F 来保证系统的工作真空度在 1E-5Pa.

光子晶体样品的显微角分辨谱光子晶体是指具有光子带隙（PhotonicBand-Gap,简称为PBG）特性的人造周期性电介质结构，有时也称为PBG光子晶体结构。光子晶体具有能带特性，其不同方向的光学性质不同，呈现各向异性。研究光子晶体材料的光谱性质必须使用角分辨设备。 复享显微共焦角分辨光谱仪是微纳光子结构研究领域的重大突破，它能够针对微小样品进行角度分辨光谱测量，是研究微纳光学结构、光子晶体纳米纤维的利器。复享为您提供两种规格的配置，一种介于商用显微镜，另一种基于定制显微镜。使用定制显微镜，可以达到更加宽泛的光谱范围，该设备是目前在显微角分辨光谱测量领域唯一的成熟商业化设备。

高功率台式DFB-QCL量子级联激光器是上海筱晓光子开发的可调谐连续光激光器，波长为5.26um，它最大能输出100mW的空间光，能够满足气体传感分析测试、中红外测试光源等条件。通过在激光器前面板精确打孔，并搭配笼式结构的方式，我们可以将中红外激光耦合进光纤，方便后续实验的开展。笼式结构内装有一片中红外透镜和光纤适配器。通过调节透镜的位置和光纤适配器的角度，我们可以将空间光的耦合效率达到最大。

人们普遍认为光子不能用电场或磁场操纵。尽管光子与电子化的杂化形成激子化子为在半导体微腔中进行了许多开创性的实验，这些微腔的中性玻色子性质准粒子严重限制了它们对外部规范场的响应。近，来自瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH Zü rich）Prof. Atac Imamoglu课题组展示了在非微扰耦合下的外电场和磁场加速化子和流动电子形成的新准粒子，称为化子。值得注意的是，我们还观察到化子的不同化成分可以当电子处于π 1整数量子霍尔态时，能够在相反方向被加速。

光子晶体（photonic crystal）的概念起源于 1987 年，由科学家 S.John 和 E.Yablonovitch 提出并定义。光子晶体是一种由不同折射率的介质周期性排列而形成的人工微结构。介电系数在空间上的周期性变化伴随着空间折射率的周期性变化，当介电系数的变化足够大且其变化周期与光波长同步时，光波会产生带状结构，即光子能带结构（photonic band structures）。频率落在光子能带中的电磁波或光是禁止传播的，于是这些频率的光会被反射出来，成为人们观察到的颜色。被禁止的频率区间就被称为光子频率带隙（photonic band gap），也叫光禁带，人工合成的具有光禁带的物质被称为光子晶体，它的颜色通常被称为光子晶体的结构色（structure color）。

高稳定性的时间信号分发对于大科学装置（如粒子加速器等）基础设施有非常重要的意义。未来加速器对于稳定时基的要求将会越来越高。基于自由电子激光的新一代高亮度超快X射线光源通常要求其分配到加速器和激光系统的射频信号具备10飞秒以下的时间精度。

单光子源是未来量子信息器件的基础单元。先进的实现方法要求单光子源必须同时具有高效以及不可分辨性。为了优化固态单光子源，中国科技技术大学的潘建伟院士以及陆朝阳教授团队，展示了从椭圆微柱器件发出的无背景（双干涉激发）且具有不可分辨性的性单光子源。实验中的光学测量，是基于德国attocube公司的无液氦闭循环低温恒温器attoDRY2100以及共聚焦显微镜attoCFM I进行的。通过测量，课题组展示了前沿的椭圆微柱器件发出的性单光子源具有60%的效率，并且不可分辨性高达0.975。该单光子源次实现了20个光子的量子光学实验，寻求实现量子霸权。

中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳等在量子计算机研究方面取得了里程碑式的突破，相关研究结果被国际权威学术期刊《自然光子学》接收。在光学体系，我国科学家团队次实现利用高品质量子点单光子源构建了量子计算原型机，并且演示了其超越经典电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）的计算能力，向真正的“量子计算霸权”时代迈出了重要的一步。

采用RMS1000共聚焦显微拉曼光谱仪的多光子显微成像技术，可以对小鼠肠道切片样本进行成像。RMS1000配备一个外部飞秒激光器和TCSPC，用于先进的光谱和时间分辨的多光子成像技术，如2PEF和SHG，增强了拉曼成像的核心能力。

光子晶体光纤的生产中对光纤小孔的尺寸控制尤其重要，其严重影响着该光纤的性能。利用飞纳台式扫描电镜和其孔径统计分析测量系统可在生产流程中快速识别光纤中的孔洞，在低倍和高倍下孔洞边缘均可以识别准确清晰，并直接给出孔洞的面积，长轴，短轴，长宽比，平均直径等参数，为得到高质量的光子晶体光纤提供有力保障。

粒子加速器运行的一个重要因素是可靠且强大的真空系统。而像LHC这样非同寻常的机器对内置真空技术有着非常特殊的要求。极小误差可能导致整个加速器停止运行数小时。因此，整套真空系统必须是非常可靠的。此外，加速器中使用的所有设备必须能够承受高达1,000 Gy/a的辐射水平。而进行这些复杂测量的设备不能离开加速器的辐射区。因此，能在现场进行设备维护显得至关重要。为满足这些高要求，普发真空与CERN合作，对真空获得、真空测量和真空分析研发并实践了一套定制的真空解决方案。真空获得LHC分两种真空系统: 电子束真空和隔离真空。两种应用中都用到了普发真空的涡轮分子泵。这些泵经改进后都可以满足LHC的特殊要求。为了能在辐射环境中运行，泵体中都不能使用电子元件。要满足这些要求，普发真空研发了无传感器驱动概念，实现了泵的机械部件与电子部件的隔离。采用这一概念，电子部件可以放置在离真空泵1,000 m以外的地方，并定位在一个保护区域内。真空测量普发真空专门研发了特殊的测量设备，用来测量获得的真空。这些使用的设备是改进的皮拉尼和冷阴极真空计。它们用来长期监测加速器内的压力，并确保当压力增加时可以采取适当的行动。由于真空计同样暴露于高水平辐射中，它们被制造成无源传感器，没有集成的电子设备。所有电子设备都被安置在一个辐射安全区域内，并且经由长电缆连接至无源传感器。这些电缆通过精确的指令与CERN密切连接。这使冷阴极真空计可以测量达10-11 hPa的压力。通过一种特殊的点火过程，冷阴极真空计即使在压力非常低的情况下，也可以轻易打开。由于加速器的寿命约为30到40年，因此，只有采用寿命长的电子元件。氦检漏对LHC要求的超高真空压力，加速器使用的部件必须确保极低的漏率。因此，在安装部件之前，必须进行全方位的检漏。针对检漏，CERN采用了ASM系列检漏仪。使用这些设备，即使是细微到的10-13 Pa· m3/s 的泄漏也可以有效地被检测出来。真空分析除压力外，残余气体的组成也是加速器正常运行的一个重要因素。使用残余气体光谱仪，可以得出加速器内使用材料脱气相关的结论。为获得残余气体光谱，CERN采用了普发真空的质谱仪。对于超高真空中的残余气体测量，质谱仪分析仪本身具有较低的脱气率是非常重要的。除了真空退火离子源外，CERN使用的普发分析仪也拥有真空退火棒系统。使用这一方法，分析仪将产生一个极低的背景信号，尤其方便记录加速器内实际残余气体的比例。

单光子门控远程拉曼测试系统以中智科仪的门控相机和单光子计数技术为核心，完全去除探测器噪声，让个位数的光子信号也能明显的出现在拉曼谱线上，同时拉曼谱线强度是光子数量，直观了表达了信号的强度。

筱晓光子的光纤分布式传感系统，是将光纤本身作为传感器件，反馈光纤在不同位置的振动，温度，应力等变量，并实现精确定位的系统。目前这种分布式传感技术已经应用在长距离天然气、石油传输泄露监控，桥梁等大型建筑的安全监测，以及大面积的安保系统中。

EDFA采用掺铒离子光纤作为增益介质，在泵浦光作用下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大。铒离子有三个能级，在未受任何光激励的情况下，处在最低能级E1上，当用泵浦光源的激光不断激发光纤时，处于基态的粒子获得能量就会向高能级跃迁。如由E1跃迁至E3，由于粒子在E3 这个高能级上是不稳定的，它将迅速以无辐射跃迁过程落到亚稳态E2 上。在该能级上，相对来讲粒子有较长的存活寿命，此时，由于泵浦光源不断的激发，则E2能级上的粒子数就不断的增加，而E1能级上的粒子数就减少，这样，在掺铒光纤中实现了粒子数反转分布，就具备了实现光放大的条件。当输入信号光子能量E=hf正好等于E2和E1 的能级差时，即E2-E1=hf,则亚稳态上的粒子将以受激辐射的形式跃迁到基态E1上，并辐射处和输入信号中的光子一样的全同光子，从而大大加大了光子数量，使得输入光信号在掺铒光纤中变为一个强的输出光信号，实现 了对光信号的直接放大。

EDFA采用掺铒离子光纤作为增益介质，在泵浦光作用下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大。铒离子有三个能级，在未受任何光激励的情况下，处在最低能级E1上，当用泵浦光源的激光不断激发光纤时，处于基态的粒子获得能量就会向高能级跃迁。如由E1跃迁至E3，由于粒子在E3 这个高能级上是不稳定的，它将迅速以无辐射跃迁过程落到亚稳态E2 上。在该能级上，相对来讲粒子有较长的存活寿命，此时，由于泵浦光源不断的激发，则E2能级上的粒子数就不断的增加，而E1能级上的粒子数就减少，这样，在掺铒光纤中实现了粒子数反转分布，就具备了实现光放大的条件。当输入信号光子能量E=hf正好等于E2和E1 的能级差时，即E2-E1=hf,则亚稳态上的粒子将以受激辐射的形式跃迁到基态E1上，并辐射处和输入信号中的光子一样的全同光子，从而大大加大了光子数量，使得输入光信号在掺铒光纤中变为一个强的输出光信号，实现 了对光信号的直接放大。

光子设备被广泛应用于自然科学中，用于制造，操作和探测光。在未来，制造先进的光子设备将是一种挑战，并需要灵活性和可调谐性。因为它们需要先进的三维光刻技术， 制造这些设备并非易事。激光直写技术（DLW）是一种有趣的方式，它的目标是运用液态晶体光刻胶作为感光材料。

各种同位素源的电离辐射以及加速器、电子束等越来越多地用于放射治疗。利用电离辐射(主要是x射线)的临床诊断正在扩大。这种方法需要监测照射量，并测定可通过发光剂量法实现的传递剂量。

建伟院士课题组利用attocube公司的低温强磁场光学显微镜（attoCFM)研究发现了二维晶体材料单层二硒化钨（WSe2)中存在的由于缺陷态引起的单光子发射现象。先，通过低温磁场下对微米尺寸单层样品的光致发光谱精细扫描成像可以发现样品某些位置存在超窄发光光谱。超快激光光致发光谱的测量研究证实了该处发光点为单光子发射。随着低温强磁场下（改变磁场，改变入射光左旋与右旋性质等实验技术）进一步对光致发光谱的表征发现在零磁场下样品存在0.71meV的能量差并且该材料中存在超大激子g参数。经过分析，该单光子发射很可能是由中性激子被缺陷态束缚在二维晶体中引起的。

使用同步加速器和实验室辐射源测量了硅光电二极管在3至250nm波长范围内从-100℃到+50℃的响应性。研究了两种类型的硅光电二极管，具有薄氮化二氧化硅表面层的AXUV系列和具有薄金属硅化物表面层的SXUV系列。根据波长的不同，响应率随着温度的升高而增加，AXUV光电二极管的速率为0.013%/C至0.053%/C，SXUV光电二极管为0.020%/C至0.084%/C。响应度的增加与硅带隙能量的减少相一致，这导致对产生能量的增加。这些结果对于极紫外（EUV）光刻步进器和光源中的剂量测量尤其重要，因为所涉及的高EUV强度通常会导致探测器温度增加。

采用极化直接观察纳米光子特征Rotating plate polarimeter consisting of a quarter-wave plate (QWP) and linear polarizer (LP) • Polarization is different for every emission angle• Correction for the mirror to go from detector to sample plane

采用LaVision公司独有的，快门宽度最小可达50皮秒的增强型CCD相机，通过化疗可咯和多模光学成像方法对光子激发诱导线粒体损伤机理进行了研究。

锶（Sr）-90 作为裂变反应时生成的重要产物，主要通过反应堆或加速器生产以及在核武器爆炸时产生，其在全球分布较为广泛，且可通过食物链进入人体并参与新陈代谢。2012 年ISO 公布了低本底液体闪烁计数仪技术测量Sr-90的标准方法（参见ISO 13160:2012 ）。本文利用PerkinElmer QUANTULUS GCT 液体闪烁计数仪（LSC）对日本福岛地区的土壤进行了检测。

由于加速载流子发光，即在局部的强场作用下产生的高速载流子与晶格原子发生碰撞离化，发射出光子，通常其光谱在可见光范围内有一个宽的分布（ 650-1050 nm ），采用深度制冷的CCD相机可以拍摄到此现象。

产品优势■ 更低的运营成本■ 降低了对氦气的依赖性，更少受限于国际市场波动对氦气供应的影响■ 系统独立操作，独立于连接的检漏系统■ 氦气资源的回收利用符合环境保护法规（例如，DIN EN ISO14001）■ 全自动操作■ 连接的检测系统能自动排空检测物体典型应用■ 汽车行业（如安全气囊、铝圈、燃料系统部件、空调系统部件和空气悬架系统)■ 制冷技术(如蒸发设备、压缩机）■ 真空和超压技术(如连接件）■ 包装技术(如药剂制品和食品）■ 能源技术（如中压开关设备、过电压吸收器）■ 研发设备和实验室■ 加速器

目前测试涂层老化的最佳加速方法是SAE J2527。该方法规定在氙灯箱内进行老化试验，经滤光片过滤后，氙灯光源产生与太阳光相似的光谱功率分（SPD）；而且氙灯试验箱内的温度、湿度和在油漆样品上喷淋的液态水都能得到控制，希望能在短时间内模拟与佛罗里达户外曝晒相当的涂层失效状况。为了探究水在加速老化测试中的作用，保证水的类型（湿度或液态水）和水侵蚀时间必须与户外规定地点的水的类型和水侵蚀时间相一致，本文介绍了油漆样品在佛罗里达及其他地区户外曝晒条件中的水的量和类型的细节分析，还介绍了油漆样品在执行SAE J2527测试标准的老化设备中曝晒时的水喷淋量，并将这些结果进行相互比较，得出不同油漆体系的最大理论用水量，从数据可以分析出使用不同老化设备对油漆样品进行测试时的用水量是不同的。我们得出的带有建议性的结论是，通过改进加速老化的测试条件，可以在较短时间内提供更精确的结果。

PCT高压加速老化测试箱也称为压力锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验,最主要是将待测品置于严苛之温度、饱和湿度(100%.H.饱和水蒸气及压力环境下测试,测试待测品耐高湿能力,针对印刷线路板(PCB&FPC),用来进行材料吸湿率试验、高压蒸煮试验等试验目的,如果待测品是半导体的话,则用来测试半导体封装之抗湿气能力

本研究利用电子束辐照保鲜和壳聚糖涂膜保鲜结合起来对凯特芒果进行品质的综合评价。 相对于单一的辐照保鲜， 涂膜辐照综合保鲜很大程度的提高了芒果的货架期。将一层薄膜覆盖在芒果表面， 再进行辐照处理更好地降低了辐照后与果实与空气中微生物的接触， 同时壳聚糖具有抑菌性， 因此将保鲜时效得以延长。 本研究所采用的辐照技术是电子加速器辐照， 相对于钴源辐照减少了消费人群对辐照食品安全性的担忧；而壳聚糖更是一种绿色的生物保鲜膜， 相对于化学保鲜剂壳聚糖涂膜更安全可靠。 涂膜辐照综合保鲜针对四川特产攀枝花凯特芒果进行研究， 降低了芒果的损失增加了经济效益。

许多前瞻性科技技术，例如粒子加速器、核聚变反应堆或 EUV 光刻技术都必须依赖高真空或超高真空。为了制造出这种持续的真空环境，并且维持在一定的真空度下，我们需要的不仅仅是能满足应用和技术规格的泵。同样重要的是需要在真空环境下对表面释放出的残余杂质进行精确的气体分析的仪器。然而，无论是设备的运营方，还是真空设备的制造商都需要仔细研究产品的特性、材料、及在真空环境中的表面处理和清洁方法。Pfeiffer Vacuum 丰富多样的产品组合为此类系统提供所有必要组件。Pfeiffer Vacuum 作为完整解决方案供应商为客户定制完美的残余气体分析设备。在残余气体分析中真空系统用于：■ 为高真空或超高真空选择合适的材料■ 检查电子构件、开关组和电缆在真空中的表现■ 评选适合的表面处理、镀膜合金材料■ 评估部件的清洗程序■ 检查真空烘烤程序■ 工艺控制Pfeiffer Vacuum 系统不仅为高真空和超高真空设备的运行方，还为真空部件的制造商提供优秀的残余气体分析解决方案。Pfeiffer Vacuum 也在本部使用残余气体分析，以便在开发和生产中测试其产品、表面处理和清洗程序的出气情况。以此确保 Pfeiffer Vacuum 产品适用于高真空和超高真空环境。此外，还可以检查涡轮分子泵的电机和前级真空部件的脱气状况。

傅立叶变换红外 (FTIR) 成像是一项成熟的分析方法，可同时获得微米级范围的光谱和空间信息。这一技术已广泛用于多种不同的应用领域，从高分子科学到生物医学成像。近年来，人们越来越关注通过主要使用基于同步加速器的系统，来提高受到衍射极限制约的 FTIR 成像系统的空间分辨率。在本应用简报中，我们展示了一项使用现有物镜实现放大增强的新型方法。最终，我们的 FTIR 系统显示出 1 ?m/像素级别的高空间分辨率成像能力。独特的是，这种构造在设置不同的放大倍率时不需更换物镜，从而保持了常规物镜相对较大的工作距离（约 21 mm）。

在硬X射线成像中，每个探针平均扫描时间的减少对于因为束流造成的损伤是至关重要的。此外，系统的振动或漂移会严重影响系统的实时分辨率。而在结晶学等光学实验中，扫描时间主要取决于装置的稳定性。Attocube公司的皮米精度干涉仪FPS3010（升之后的型号为IDS3010），被用于优化由多层波带片（MZP）和基于MZP的压电样品扫描仪组成的实验装置的稳定性的测量。实验是在德国DESY Photon Science中心佩特拉III期同步加速器的P10光束线站上进行的。Attocube公司的激光干涉仪PFS3010用来检测样品校准电机引起的振动和冲击产生的串扰。基于这些测量，装置的成像分辨率被提高到了± 10nm。