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邓海啸:中科院上海应用物理研究所 自由电子激光部物理组 副组长
2016-06-22 00:00:00.0 加稿部门 浏览次数1004

    邓海啸,男,1983年10月出生,回族,甘肃省临夏回族自治州广河县人,工学博士,研究员,2009年7月参加工作,长期从事自由电子激光研究。作为中国科学院上海应用物理所加速器光源领域的青年科技骨干,参与软X射线自由电子激光、大连极紫外相干光源等大科学工程建设,负责其中的自由电子激光物理设计及优化。同时,开展了一系列具有国际先进水平的创新性研究工作,得到国内外同行的高度认可,并在Nature Photonics、Physical Review Letters等期刊发表学术论文54篇。其中,2011年以来,以通讯作者和第一作者在Phys. Rev. Lett. (3)、Phys. Rev. AB (3)、New J. Phys. (1)、Optics Express (1)和Nucl. Instr. Meth. A (4)等有国际影响力的学术期刊上发表论文12篇。

1)将高次谐波运行理论引入X射线自由电子激光振荡器,提出了3-4GeV能量电子束团驱动的X射线自由电子激光原理(Phys. Rev. Lett. 2012, 通讯作者),为X射线FEL装置的小型化和普及奠定了理论基础,并大大提高了超导加速器和能量回收型加速器的竞争力和性价比,对未来加速器光源的建设具有很大的指导意义。该系列研究获得2012年度中国粒子加速器学会“希望杯”青年优秀论文一等奖,目前,美国SLAC国家加速器实验室正在考虑将该项成果应用到建设中的连续波自由电子激光LCLS-II。

2)提出了相位汇聚型自由电子激光原理(Phys. Rev. Lett. 2013, 通讯作者),理论上解决了束流能散对全相干自由电子激光倍频效率的限制,有望将全相干自由电子激光推进到X射线波段,同时,该原理在相对论束流的相干操控方面有着广泛应用前景,可以扩展到储存环光源、微束团不稳定性抑制、高时间分辨的电子束团诊断等多个方面。该项工作是我国对国际加速器领域一个重要贡献,受到国际同行高度评价和迅速跟进,在2014年瑞士召开的国际自由电子激光会议做了大会特邀报告。

3)作为国家自然科学基金课题负责人,组织完成了我国首台交叉型平面波荡器的研制与测试,并于2013年将该波荡器安装到上海深紫外自由电子激光,使其成为首个配备交叉平面波荡器的自由电子激光装置,同时在国际上首次利用交叉型波荡器实现了自由电子激光输出脉冲在线偏振和圆偏振之间的自由切换(Phys. Rev. AB, 2014, 第一作者),为自由电子激光偏振态的快速切换开辟了新的途径。2015年开始,意大利FERMI利用该模式向用户提供极紫外波段、偏振可控的自由电子激光脉冲。交叉平面波荡器有望在我国软X射线自由电子激光、大连相干光源等大科学装置得到应用。

4)首次将高阻抗的金属褶皱结构使用到自由电子激光装置中,利用褶皱结构产生的纵向尾波场完成对电子束团非线性的高效、被动补偿,从而实现自由电子激光脉冲的相干性控制(Phys. Rev. Lett. 2014, 第一作者)。该项工作为X射线自由电子激光、超快电子透镜等重大基础设施的建设积累了关键技术。

5)短脉冲电子束对自由电子激光装置有着极为重要的意义,然而,超短电子束团的长度测量,是本领域一个重要关键技术。在国家自然科学基金委项目的资助下,研制了无需干涉仪、无阻拦的电子束长度测量设备。该设备利用两个金属靶相干衍射辐射的自干涉,便可在无需干涉仪的情况下得到束团长度。2012年04月,这套设备成功测量了上海应用物理所飞秒加速器的400fs电子束团长度。

6)短波长自由电子激光饱和出光,涉及到波荡器系统准直、波荡器间隙设定、波荡器段间的相位匹配等问题。目前,我国在建的短波长自由电子激光装置均采用外种子工作模式,并在年内进入调试阶段。因此,探索波荡器系统调试方法,对我国自由电子激光装置建设具有十分重要的实际意义。在总结SDUV-FEL调试经验的基础上,提出了基于电子束团相干辐射的外种子FEL波荡器准直调试方法,并在SDUV-FEL试验装置上完成了初步实验(Phys. Rev. AB., 2014, 通讯作者)。研究表明,通过分析已群聚电子束在辐射段波荡器的相干辐射性能,同样能得到波荡器内的束流轨道和共振关系等信息,便可以实现波荡器系统的束流轨道准直。另外,基于相干辐射的准直与整个自由电子激光调试浑然一体,更为直观,除波荡器准直之外, 还可以用来设定波荡器的工作磁间隙和波荡器的段间相位匹配等。

    邓海啸同志具有良好的职业道德、扎实的专业基础、活跃的学术思想和优秀的团队精神。他充分发挥共产党员的先进性,勇于开拓,先后入选国家基金委“优秀青年科学基金”、中组部万人计划“青年拔尖人才”、上海市“青年拔尖人才开发计划” 和中国科协“青年人才托举工程”。为了表彰邓海啸同志在自由电子激光科学与领域做出的突出贡献,2015年8月,在韩国大田召开的国际自由电子激光会议上,他被授予自由电子激光青年科学家奖(The Young Investigator FEL Prize),该奖是国际自由电子激光领域授予青年人的最高奖项,平均每年1人次获奖,邓海啸同志是获此殊荣的首位国内青年学者。

附图:
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