超瞬態實驗裝置是提供時間（光子）與空間（電子）多維研究與調控的重大科技基礎設施。重慶首個大科學裝置——超瞬態實驗裝置項目在西部(重慶)科學城開工。超瞬態大科學裝置由“高通量同步輻射光源”和“超瞬態電子顯微鏡集群”兩部分組成。同時，“超瞬態電子顯微鏡集群”是以重慶大學自主研發的世界首套超瞬態自旋極化低能電子顯微鏡、世界領先的四維透射電鏡為核心的綜合化、集成化電子顯微平台，可實現對物質在力、熱、磁、電和輻照等多種激發下的多維多尺度多信息耦合表征。
基本介紹
- 中文名：超瞬態實驗裝置
- 用途：超瞬態
工作原理,構成,套用,建設情況,意義,
工作原理
“超，即超越；瞬，即瞬間即逝、瞬息萬變。”超瞬態科學是十分前瞻的物質科學領域，也是未來科學發展的重要引領性方向之一。此前，大家用二維（平面）的方式去分析物質，後來有了三維，可以立體地分析物質。現在，科學家們構想加上光子（時間維度）來分析物質的運動變化狀態，光子是實現高時間解析度（超快）分析的有效手段。也就是說，超瞬態不僅能了解物質靜態的結構，也能夠揭秘物質動態的變化過程。其涉及的時間尺度從飛秒到秒，空間尺度可從埃到米。超瞬態實驗裝置要在精確到“飛秒+埃”的尺度下，來研究物質“瞬息變化”。
超瞬態實驗裝置，是由“高通量同步輻射光源”和“超瞬態電子顯微鏡”兩大核心部分組成，分別採用強穿透力的X射線和超快電子，作為觀察物質內部構造和微觀世界的工具。是可以精確到“飛秒”+“埃米”的雙重維度下，進行科學研究。簡單說，就是在頭髮絲的60萬分之一的空間上，以1秒的一千萬億分之一為時間單位，來研究物質的“瞬息變化”。
同時，“超瞬態電子顯微鏡集群”是以重慶大學自主研發的世界首套超瞬態自旋極化低能電子顯微鏡、世界領先的四維透射電鏡為核心的綜合化、集成化電子顯微平台，可實現對物質在力、熱、磁、電和輻照等多種激發下的多維多尺度多信息耦合表征。
簡單理解一下，就是相當於一個顯微鏡，可以觀察肉眼難以分辨的物質內部結構，作為微觀世界的工具來為各個領域的研究規劃設計提供條件。用戶只需要將研究樣本拿過來，通過光照就可以知道樣本的微觀結構。
構成
超瞬態大科學裝置由“高通量同步輻射光源”和“超瞬態電子顯微鏡集群”兩部分組成：“高通量同步輻射光源”提供低發射度、高流強和高通量光源為特色的同步輻射裝置，主要服務於解決國民經濟主戰場中對高通量光源迫切需求的項目研發；“超瞬態電子顯微鏡集群”包括已自主研製成功的世界首套超瞬態自旋極化低能電子顯微鏡、世界獨特的四維透射電鏡等核心儀器設備，可實現對物質在力、熱、磁、電和輻照等多維多尺度耦合表征。
目前，超瞬態實驗裝置是國際上首次明確在時間尺度上提出兩種探針相互耦合的大科學裝置。
套用
超瞬態可以運用在材料、製造、能源等領域，分析物質變化和時間相關的科學規律，從而推動先進制造、材料科學、信息科學、新能源等諸多領域發展。
建設情況
超瞬態實驗裝置項目占地500畝，總投資30億元，由重慶大學牽頭建設。超瞬態實驗裝置項目分兩期建設，一期計畫建設實驗中心及辦公用房1.026萬平方米，建設500Mev低能強流同步輻射光源和3套超瞬態電子顯微平台，預計2023年建成投用。
作為全國最頂尖的電子顯微鏡中心之一，重慶大學電子顯微鏡中心不但擁有全球空間分辨能力最高的商業透射電鏡，有其自主研發的世界首台具有三維晶體學與三維位錯表征能力的透射電鏡，以及世界首套像差校正超快自旋極化低能電子顯微鏡，填補了全球電鏡領域的空白，還建立了自主研發超瞬態電子顯微鏡團隊，為建設超瞬態實驗裝置打下良好基礎。
意義
“大科學裝置堪稱科學研究的‘航空母艦’，是建立具有強大國際競爭力的國家大型科研基地的重要條件。”
“擁有先進的大科學裝置，甚至大科學裝置群，是重慶成為具有全國影響力的科技創新中心的重要支撐和基本條件。”唐文新稱，開工建設超瞬態實驗裝置，是重慶邁向具有全國影響力科技創新中心的“第一步”，是西部（重慶）科學城創新能級最基礎也是關鍵的標誌，將有利於重慶科技創新能力提升、攻克重要領域關鍵技術、以點帶面聯動其他領域創新。
同時，將有利於迅速吸引大批尖端人才聚集到重慶，未來孕育出一批在中國具有影響力的高科技企業。開放共享共建是大科學裝置的一個顯著特點，裝置將面向國內外開展合作共建，聯合國內外優秀科技力量，共同發現重大科學問題、突破關鍵技術瓶頸，提升重慶科技創新中心在全國乃至國際的影響力。
