欧洲X射线自由电子激光装置（XFEL）和德国电子同步加速器研究中心团队在X射线科学领域取得重大突破，成功生成了前所未有的高功率、阿秒级硬X射线脉冲，重复频率达到兆赫兹级别。该脉冲能量超过100微焦耳，持续时间仅为几百阿秒，可用于捕捉物质中最快的电子运动。这项技术突破有望推动原子尺度物质研究，包括材料成像和非线性X射线现象的研究，为超快电子动力学研究开辟新领域。研究团队采用自啁啾方法，在不降低电子束电荷的情况下，实现了高功率阿秒X射线脉冲的生成，克服了传统方法的限制，为科学研究带来新的可能性。

🚀 **高功率阿秒级硬X射线脉冲生成:** 欧洲XFEL团队成功生成前所未有的高功率、阿秒级硬X射线脉冲，脉冲能量超过100微焦耳，脉冲持续时间仅为几百阿秒，为超快电子动力学研究提供了新的工具。

🔬 **原子尺度物质研究新途径:** 这些高功率阿秒X射线脉冲可用于对物质结构和电子特性进行无损测量，为阿秒晶体学等高级研究铺平道路，使科学家能够观察真实空间中的电子动力学。

💡 **自啁啾方法克服传统限制:** 传统方法生成超短硬X射线脉冲需要降低电子束电荷，限制了脉冲能量。团队开发的自啁啾方法，利用XFEL的电子束集体效应和专用束流传输系统，在不减少电子束电荷的情况下，产生了高功率阿秒X射线脉冲。

⏱️ **兆赫兹重复频率加速数据采集:** 将超短脉冲与兆赫兹重复频率相结合，可以更快地收集数据，观察到以前无法观察到的过程，加速了相关科学研究的进程。

🌍 **多科学领域研究的变革:** 该进展有望改变多个科学领域的研究，例如蛋白质分子和材料的原子尺度成像，以及非线性X射线现象的研究，推动相关领域的发展。

    科技日报北京11月26日电 （记者张佳欣）据《自然·光子学》25日报道，欧洲X射线自由电子激光装置（XFEL）和德国电子同步加速器研究中心团队在X射线科学领域取得了重大突破。他们成功生成了前所未有的高功率、阿秒级硬X射线脉冲，且重复频率达到了兆赫兹级别，为超快电子动力学研究开辟了新领域。

    此次团队展示了单尖峰硬X射线脉冲，其脉冲能量超过100微焦耳，脉冲持续时间仅为几百阿秒（1阿秒=10-18秒）。这一时间尺度使科学家能够捕捉到物质中最快的电子运动。

    团队表示，这些高功率阿秒X射线脉冲可能为原子尺度物质的研究开辟新途径。科学家可以对结构和电子特性进行真正的无损测量。这也为阿秒晶体学等高级研究铺平了道路，使科学家能够观察真实空间中的电子动力学。

    传统方法生成这种超短硬X射线脉冲需要将电子束电荷大幅降低至几十皮库仑，这限制了脉冲能量和实际应用。鉴于此，团队开发了一种自啁啾方法。利用XFEL的电子束集体效应和专用束流传输系统，这种方法能够在不减少电子束电荷的情况下，产生太瓦级峰值功率和兆赫兹重复频率的阿秒X射线脉冲。

    通过将超短脉冲与兆赫兹重复频率相结合，人们现在可以更快地收集数据，并观察到以前无法观察到的过程。这一进展有望改变多个科学领域的研究，尤其是蛋白质分子和材料的原子尺度成像，以及非线性X射线现象的研究。