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三名科学家因激光物理获诺贝尔物理学奖大族激光被看好

2018-10-08


三名科学家因激光物理获诺贝尔物理学奖,去年我国激光设备收入455亿元。

北京时间17时55分,2018诺贝尔物理学奖揭晓,美国科学家Arthur Ashkin和法国科学家 Gérard Mourou、加拿大科学家Donna Strickland获得这一奖项,以表彰他们在激光物理学领域的“突破性发明”。

自由电子激光的优点及应用前景

自由电子激光的概念由约翰·马迪于1971年在他的博士论文中首次提出,1976年,他和同事在斯坦福大学实现了远红外自由电子激光。

自由电子激光的工作介质是自由电子,因此称为自由电子激光,具有一系列已有激光光源无法替代的优点。例如,频率连续可调、频谱范围广、峰值功率和平均功率高且可调、相干性好、偏振强、时间结构可控等。

X射线激光不仅可用于解开病毒和细胞原子结构之谜,而且可用于在纳米粒子中制作三维图像、记录化学反应并观察粒子内部的反应过程,有助于新药和新材料的研发。到目前为止,科学界对于细胞结构的认识还停留在拍摄分子照片的水平,而借助硬X射线自由电子激光装置,科学家有机会观测细胞存活时的状态。

除此,由于自由电子激光器具有许多一般激光器望尘莫及的优点,所以自由电子激光器问世后不久,科学家们就开始着手于研究它的应用问题。

自由电子激光特别适宜于研究光与原子、分子和凝固态物质的相互作用,因此,在前沿物理、材料、能源、通信、国防和技术科学等多个方面有着广泛的应用前景。原子核工程是自由电子激光器应用最有前途的领域之一。

华裔科学家崭露头角

黄志戎博士荣获2014年度国际自由电子激光奖。

黄志戎教授毕业于北京大学物理系,1998年获得斯坦福大学物理学博士学位,同年加入美国阿贡国家实验室从事X射线自由电子激光理论及自由电子激光测试装置的研究工作。

黄志戎现为美国SLAC国家加速器实验室高级研究员、直线加速器相干光源自由电子激光研发项目负责人,是世界上第一台硬X射线自由电子激光装置研究团队的重要成员。

在第37届国际自由电子激光会议上,中国科学院上海应用物理研究所邓海啸博士被授予2015年度自由电子激光青年科学家奖。邓海啸参与了我国首台大型自由电子激光装置的建设。

我国已有两台大型装置在应用和建设

世界上第一台软X射线自由电子激光(FLASH)于2006年诞生于德国同步加速器实验室(DESY),第一台硬X射线自由电子激光(LCLS)于2009年在美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)调试成功。

目前,欧洲在德国汉堡附近建设了新的X射线自由电子激光设施,由德国和欧洲其他11个国家共同参与,建设了3条直径不同的地下隧道,总长度接近6公里,总耗资大约15亿欧元。

相比原先德国的FLASH装置,欧洲自由电子激光装置的波长不仅短了60倍,而且能量更高。

中国科学院高能所于1993年制成我国第一台自由电子激光装置。

7月12日, “基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连进入正式运行阶段。这是我国第一台大型自由电子激光科学研究用户装置,也是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置,对于能源、化学、物理、生物、医学、材料等多个科学领域具有革命性的推动作用。

4月27日,我国“硬X射线自由电子激光装置”建设启动,选址在上海张江综合性国家科学中心核心区域,装置总长约3.1公里,将建设埋深30多米的地下隧道,包含超导直线加速器隧道、波荡器隧道、光束线隧道等10条隧道及5个工作井。

硬X射线自由电子激光装置的建成,将为我国多学科提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端研究手段。

尽管自由电子激光器还只是应用于科研领域,但随着制造产业的升级,过去十年间,我国激光市场规模也在不断扩大,从2010年的97亿元快速增长到2017年的455亿元。

激光加工相比传统机械加工具有精度高、速度快、变形小等优势,不仅在传统制造、汽车生产、重工制造等行业中的应用在增加,而且医疗美容、通信和航空航天领域也开始使用激光器,未来激光器销售仍呈快速增长。

目前,我国激光在3C产品和汽车行业中应用最为广泛,主要是激光焊接、激光加工、激光切割、激光打标等。我国激光设备行业中,大族激光等为国内核心企业。

大族激光

亚洲最大、世界排名前三的工业激光加工设备生产厂商,产品覆盖了激光打标机系列、激光焊接机系列、激光切割机系列、新能源激光焊接设备、激光演示系列、PCB 钻孔机系列、工业机器人(16.330, 0.06, 0.37%)等多个系列 200 余种工业激光设备及智能装备解决方案。

为更深层次掌握激光核心技术,去年以来,大族激光通过收购布局特种光纤进一步切入更上游,从而实现了从特种光纤到激光器再到设备集成的垂直一体化整合。2018 年受益于 PCB 行业景气度提升,下游厂商扩张产能,软板硬板产线都迎来扩产,机械钻孔机、LDI 激光直接成像设备等产品订单同比增长 100%以上。

2017年,扣非净利润增长129.36%,今年中期扣非后为—12.31%,收入减少主要是由于消费类电子业务去年收入集中在上半年,导致今年上半年同比降幅较大,利润减少与处置资产有关,行业研究员还是看好其下半年业绩。

9月17日,大族激光发布《回购股份报告书》,计划使用不低于人民币5000万元不超过人民币20亿元回购股份,回购价格不超过50元/股,按回购金额上限测算,预计回购股份数量约为4000万股。回购的股份将用于员工激励或注销,回购股份的期限为股东大会审议通过本回购股份方案后6个月之内。