基于光场精密控制的飞秒分子四维成像仪

综合集成飞秒电子衍射技术、离子速度成像技术和超声分子束技术，运用飞秒激光脉冲相位锁定技术实现飞秒激光脉冲和电子脉冲的飞秒精度的相位锁定和同步，运用相位锁定的射频场实现高通量飞秒电子束的脉冲压缩，研制飞秒尺度时间分辨、原子尺度(小于0.01nm)空间分辨的分子结构四维成像系统，探索研究飞秒整形脉冲与分子的非线性相互作用的新现象和新机制，获得飞秒时间分辨的有机分子光解离三维结构动力学过程动态图像（"分子电影"），奠定有机分子化学反应和生物分子动力学过程研究的创新仪器基础。该仪器研制是集科学前沿问题、科学实验与观测方法、技术和设备的创新于一身的重要研究领域，可望获得创新研究成果，可望在激光与分子相互作用、化学反应动力学、生物分子动力学过程等研究领域具有广泛的重要应用。

综合集成飞秒电子衍射技术、离子速度成像技术和超声分子束技术，运用飞秒激光脉冲相位锁定技术实现飞秒激光脉冲和电子脉冲的飞秒精度的相位锁定和同步，运用相位锁定的射频场实现高通量飞秒电子束的脉冲压缩，研制飞秒尺度时间分辨、原子尺度(小于0.01nm)空间分辨的分子结构四维成像系统；探索研究飞秒整形脉冲与分子的非线性相互作用的新现象和新机制，提出系列电子非线性光场激发操控新原理和新机制，提出了系列分子空间排列和取向操控的新方案，实验验证了单光子、双光子以及多光子相干激发增强和抑制操控，提高飞秒光电子能谱的分辨率、选择性以及灵敏度，获得了若干有机分子多光子解离离子速度成像图像，解析了相关的动力学过程及其机制。奠定有机分子化学反应和生物分子动力学过程研究的创新仪器基础。该仪器研制是集科学前沿问题、科学实验与观测方法、技术和设备的创新于一身的重要研究领域，可望获得创新研究成果，可望在激光与分子相互作用、化学反应动力学、生物分子动力学过程等研究领域具有广泛的重要应用。