自由電子激光光源是一種基于電子直線加速器的大型科研裝置，廣泛應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、先進(jìn)材料與表面物理、原子分子物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)科學(xué)研究。自由電子激光技術(shù)的進(jìn)步將促使光源向更高功率和更短波長(zhǎng)發(fā)展，以滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求。當(dāng)前，自由電子激光廣泛應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、先進(jìn)材料與表面物理、原子分子物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)科學(xué)研究，推動(dòng)了戰(zhàn)略安全、航空航天、能源環(huán)境、醫(yī)藥、化工、高端制造等領(lǐng)域的重大技術(shù)革新。

　　中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2020年第3期刊發(fā)《我國(guó)自由電子激光技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究》，從我國(guó)自由電子激光技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究的技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，論述了技術(shù)發(fā)展的必要性，研判了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外自由電子激光技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并凝煉了我國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)展面臨的問(wèn)題。

　　文章提出了我國(guó)自由電子激光技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究技術(shù)的發(fā)展思路，在2035 年前著力在長(zhǎng)波波段我國(guó)自由電子激光技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究、X 射線自由電子激光、新型自由電子激光、基于自由電子激光 的極紫外光刻光源等方面取得突破。

　　文章建議，制定科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略、保障科研攻關(guān)實(shí)施，加強(qiáng)基礎(chǔ)投入、提高自主創(chuàng)新水平，加強(qiáng)多方合作、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)研究與應(yīng)用結(jié)合、推動(dòng)市場(chǎng)應(yīng)用，加強(qiáng)科技人才培養(yǎng)，以此推進(jìn)我國(guó)自由電子激光領(lǐng)域的穩(wěn)健發(fā)展。

　　一、前言

　　自由電子激光(FEL)是基于真空中自由電子產(chǎn)生的輻射激光，與傳統(tǒng)激光最主要的區(qū)別在于：輻射波長(zhǎng)不依賴于受激介質(zhì)，僅與電子束的能量和波蕩器(用于輻射的周期性磁場(chǎng))有關(guān)。FEL 具有波長(zhǎng)完全可調(diào)諧的特點(diǎn)，可以獲得其他激光器不能實(shí)現(xiàn)的波段，相應(yīng)波長(zhǎng)可覆蓋從太赫茲至硬 X 射線甚至  射線的范圍。其中，太赫茲、紅外、極紫外、X 射線波長(zhǎng)范圍內(nèi)的 FEL 分別稱為 THz-FEL、IR-FEL、EUV-FEL、XFEL。當(dāng)前，F(xiàn)EL 廣泛應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、先進(jìn)材料與表面物理、原子分子物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)科學(xué)研究，推動(dòng)了戰(zhàn)略安全、航空航天、能源環(huán)境、醫(yī)藥、化工、高端制造等領(lǐng)域的重大技術(shù)革新。

　　自 1971 年首次提出 FEL 原理以來(lái)，世界上建成了 50 多臺(tái) FEL 裝置，還有超過(guò) 20 臺(tái)的在建或擬建裝置?？萍紡?qiáng)國(guó)高度重視 FEL 的發(fā)展，投入重大資源予以保障。尤其是作為新一代探針光的XFEL，使得人類能夠首次深入物質(zhì)內(nèi)部來(lái)實(shí)時(shí)觀測(cè)原子和分子的納米、微米尺度的演化圖像，進(jìn)而操控電子、分子、原子甚至原子核的狀態(tài)。這類新型裝置促進(jìn)科學(xué)研究方法和模式革新，有望開(kāi)辟新的科學(xué)前沿來(lái)引發(fā)科技和產(chǎn)業(yè)革命。例如，利用XFEL 診斷核材料及其合金、含能材料在分子 / 原子層面的時(shí)間演化行為，核金屬或其合金在高能量密度狀態(tài)下的超快動(dòng)力學(xué)行為等。美國(guó)建設(shè)的國(guó)際上首個(gè) XFEL 裝置(LCLS)，主要科學(xué)目標(biāo)即為服務(wù)于核物理相關(guān)的材料科學(xué)研究和高能量密度物理研究。相關(guān) FEL 技術(shù)也是我國(guó)亟待發(fā)展的方向。

　　本文梳理了 FEL 技術(shù)發(fā)展的必要性，總結(jié)了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外 FEL 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，在凝練我國(guó)面臨技術(shù)差距的基礎(chǔ)上提出了我國(guó) FEL 技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向，以期為相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃發(fā)展提供參考。

　　二、自由電子激光的需求分析

　　FEL 裝置主要包括加速器、波蕩器和光束線系統(tǒng)三部分(見(jiàn)圖 1)，基于加速器產(chǎn)生的相對(duì)論電子束，通過(guò)波蕩器的周期性磁場(chǎng)產(chǎn)生以受激輻射方式放大的相干輻射。

　　按照放大增益的不同，F(xiàn)EL 主要分為低增益和高增益兩種機(jī)制，其優(yōu)點(diǎn)為：

　　①波長(zhǎng)任意可調(diào)，在理論上不受限制，通過(guò)調(diào)節(jié)電子束能量和波蕩器磁場(chǎng)來(lái)改變輻射波長(zhǎng);

　?、诠馐|(zhì)量好，F(xiàn)EL 輻射在橫向是全相干，在縱向是部分相干甚至全相干，具有很好的偏振性;

　?、鄯逯岛推骄β矢?，工作環(huán)境為真空，不存在熱處理問(wèn)題，理論上不存在絕對(duì)上限。

　　因此，作為21世紀(jì)最先進(jìn)的光源之一，F(xiàn)EL 主要用于產(chǎn)生其他光源不易產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)、高峰值功率和高平均功率的激光。

　　圖1 FEL 裝置基本原理

　　(一)輻射頻率的需求

　　在光譜方面，仍存在著許多傳統(tǒng)激光器不易產(chǎn)生或功率不夠的區(qū)域，如處于微波與紅外之間的太赫茲波、短波 X 射線甚至γ 射線等，亟需高性能的光源。FEL 裝置是在這些頻域內(nèi)唯一能實(shí)現(xiàn)頻譜全覆蓋且提供高功率激光的裝置，應(yīng)用前景廣闊，也是光子科學(xué)諸多跨學(xué)科應(yīng)用的關(guān)鍵支撐。

　　(二)輻射功率的需求

　　FEL 裝置可提供峰值功率超過(guò) 1 GW、平均功率大于 1 kW 的高亮度激光，適應(yīng)民用工業(yè)和國(guó)防安全領(lǐng)域的重大應(yīng)用需求。極紫外(EUV)光刻技術(shù)是芯片制造行業(yè)的最前沿技術(shù)，需要功率為千瓦級(jí)的新型光源，而傳統(tǒng)的激光等離子體(LPP)光源技術(shù)發(fā)展緩慢。FEL 具有波長(zhǎng)可設(shè)計(jì)、理論功率極大的特征，利用 FEL 原理可以產(chǎn)生波長(zhǎng)為13.5 nm 的 EUV 光源。國(guó)際半導(dǎo)體企業(yè)紛紛提出了采用 FEL 作為 EUV 光源的先進(jìn)技術(shù)方案。

　　三、國(guó)外自由電子激光技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　(一)長(zhǎng)波波段自由電子激光

　　長(zhǎng)波波段 FEL 主要延續(xù)低增益諧振腔技術(shù)路線，具有波長(zhǎng)可變、功率較高的特點(diǎn)，被視為激光武器的一種理想形態(tài)，早期的研究高峰期是 20 世紀(jì) 80 年代。由于 FEL 裝置系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜、技術(shù)難度過(guò)大，未能形成相應(yīng)技術(shù)裝備。在武器應(yīng)用背景逐漸淡出之后，長(zhǎng)波波段 FEL 的科研引領(lǐng)作用開(kāi)始逐步凸顯，國(guó)際上很多裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)為利用 FEL 強(qiáng)大功能開(kāi)展前沿科學(xué)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的研究(見(jiàn)表 1)。

　　表 1 國(guó)際上具有代表性的長(zhǎng)波波段 FEL 裝置

　　美國(guó)杰斐遜實(shí)驗(yàn)室 JLab IR 裝置起初是作為激光武器研究發(fā)展起來(lái)的 FEL 裝置，也是全球第一臺(tái)平均功率超過(guò) 10 kW 的激光器。荷蘭 FELIX 裝置的建設(shè)目標(biāo)集中在科學(xué)研究領(lǐng)域，是目前全球覆蓋范圍最廣的用戶裝置。俄羅斯 NovoFEL 裝置采用低頻常溫加速器路線導(dǎo)致體積巨大，但成為目前平均功率最高的運(yùn)行裝置。德國(guó) FELBE 裝置是全球長(zhǎng)波 FEL 方面性能最完善、用戶實(shí)驗(yàn)站數(shù)量最多、機(jī)時(shí)最寶貴、科研產(chǎn)出最高的裝置，也是第一臺(tái)基于超導(dǎo)加速器的 THz-FEL 裝置。圍繞 FELBE 裝置開(kāi)展的應(yīng)用，每年發(fā)表論文超過(guò)100 篇(包括《科學(xué)》《自然》等期刊論文)。

　　(二)X 射線自由電子激光

　　基于高增益單次放大的 XFEL 是 20 世紀(jì)末期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)(被稱為“四代光源”)，受到國(guó)際廣泛關(guān)注。主要發(fā)達(dá)國(guó)家都已建成或在建 XFEL 光源以保障重大科研和國(guó)家安全方面的需求(見(jiàn)表 2)。

表 2 國(guó)際上具有代表性的 XFEL 裝置

　　美國(guó)在 XFEL 領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能源部(DOE)組織完成了數(shù)十次研討會(huì)，對(duì)國(guó)家安全、能源安全、前沿科學(xué)領(lǐng)域的需求進(jìn)行了梳理總結(jié)。以此為指導(dǎo)，美國(guó)在 2009 年建成全球首臺(tái) XFEL 裝置(LCLS)的同時(shí)，部署了 LCLS-II、極端條件下物質(zhì)與輻射相互作用(MaRIE)的建設(shè)規(guī)劃，形成全域布局的 XFEL 能力體系。LCLS-II 作為 LCLS 的升級(jí)計(jì)劃，旨在面向更加寬泛的前沿科學(xué)研究需求。MaRIE 計(jì)劃主要面向極端條件下的材料科學(xué)研究，用于解決核裝置、能源安全、前沿科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)家安全研究需求(如核裝置壽命延長(zhǎng)等)。

　　以德國(guó)和俄羅斯為主，包括英國(guó)、法國(guó)、瑞士等在內(nèi)的多國(guó)聯(lián)合開(kāi)展了 European XFEL 裝置建設(shè)。作為世界上第一臺(tái)基于超導(dǎo)加速器的高重頻 XFEL 裝置，European XFEL 的性能指標(biāo)引領(lǐng)未來(lái) 10 年發(fā)展，配置了多種極端條件加載裝置和與之配套的診斷技術(shù)，成為大國(guó)競(jìng)相利用的優(yōu)勢(shì)科技資源。美國(guó)的核技術(shù)實(shí)驗(yàn)室也在聯(lián)合申請(qǐng)成為高能密度實(shí)驗(yàn)站(HED)的用戶。

　　此外，瑞士根據(jù)本國(guó)在生物、醫(yī)藥、納米材料等領(lǐng)域的研究需求，獨(dú)立建設(shè)了 SwissFEL 裝置;日本、韓國(guó)也分別建設(shè)了 XFEL 裝置。

　　(三)新型自由電子激光

　　除了傳統(tǒng)的基于靜磁波蕩器的XFEL裝置以外，基于光學(xué)波蕩器的新型小型化 XFEL 光源技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。相關(guān)思路早在 20 世紀(jì)七八十年代便已提出，但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平而難以實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，激光技術(shù)的蓬勃發(fā)展為實(shí)現(xiàn)低成本、緊湊型的 XFEL 提供了新的機(jī)遇。基于光學(xué)波蕩器的量子FEL 裝置，在輸出光子能量、光源相干度、帶寬等特性上突破了傳統(tǒng) XFEL 裝置的性能邊界，將成為XFEL 有益且有力的技術(shù)補(bǔ)充。

　　四、我國(guó)自由電子激光技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　(一)取得的成就

　　我國(guó) FEL 技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了從國(guó)防需求牽引向科學(xué)研究應(yīng)用的轉(zhuǎn)換過(guò)程。我國(guó)在 FEL 領(lǐng)域的理論與實(shí)驗(yàn)研究始于 20 世紀(jì) 80 年代，早期代表性的工作有：拉曼型 FEL 出光(1985 年)，波蕩器自發(fā)輻射(1986 年)，諧振腔型技術(shù)路線和放大器型技術(shù)路線的 FEL 出光(1993 年)。2000 年以來(lái)，受到光子科學(xué)對(duì)光源裝置的需求牽引，國(guó)內(nèi)新增建設(shè)了一批 FEL 光源裝置(見(jiàn)表 3)。

　　表 3 我國(guó)主要的 FEL 裝置

　　在低增益諧振腔型長(zhǎng)波 FEL 光源方面，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室(NSRL)主要開(kāi)展振蕩器 FEL 的相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)階段重點(diǎn)進(jìn)行“基于可調(diào)諧紅外激光的能源化學(xué)研究大型實(shí)驗(yàn)裝置”國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目的研究，后續(xù)將建設(shè)覆蓋中紅外到遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍的可調(diào)諧紅外光源(FELiChEM)。華中科技大學(xué)重點(diǎn)開(kāi)展振蕩器 THz-FEL 裝置研究。中國(guó)工程物理研究院開(kāi)展了系列化的振蕩器 FEL 理論與實(shí)驗(yàn)研究，2005 年實(shí)現(xiàn)了能量為 30 MeV、遠(yuǎn)紅外 / 太赫茲 FRL(FIR-FEL)的實(shí)驗(yàn)出光;2017 年建成了我國(guó)唯一的基于超導(dǎo)加速器的高平均功率 THz-FEL 裝置(CTFEL)。

　　在高增益短波長(zhǎng) FEL 光源方面，我國(guó) 2000 年前后開(kāi)始發(fā)展，已建成的裝置覆蓋了從紫外到軟 X 射線波段。2009 年，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所建成了我國(guó)首個(gè)高增益 FEL 綜合研究平臺(tái) ——上海深紫外自由電子激光裝置(SDUV-FEL)。2016 年，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所建成的“基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實(shí)驗(yàn)研究裝置”實(shí)現(xiàn)出光。上海應(yīng)用物理研究所和北京大學(xué)承擔(dān)的軟 X 射線 FEL 項(xiàng)目于 2014 年啟動(dòng)，建設(shè)波長(zhǎng)為 8.8 nm、光子能量為 0.14 keV 的 FEL 裝置，2020 年 1 月實(shí)現(xiàn)了全相干 FEL 輸出。

　　在 FEL 裝置的建設(shè)規(guī)劃方面，中國(guó)工程物理研究院正在開(kāi)展長(zhǎng)波長(zhǎng)的西部光源項(xiàng)目論證;大連化學(xué)物理研究所擬建設(shè)基于超導(dǎo)加速器的連續(xù) EUV-FEL 裝置。上?？萍即髮W(xué)和中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院正在建造我國(guó)首臺(tái)硬 X 射線 FEL 裝置，配置了能量為 8 GeV 的高品質(zhì)電子束連續(xù)波超導(dǎo)直線加速器，輻射波長(zhǎng)能量為 0.4~25 keV，X 光脈沖最高重復(fù)頻率可達(dá) 1 MHz，對(duì)促進(jìn)我國(guó)光子科學(xué)的發(fā)展具有重要的意義。

　　(二)面臨的問(wèn)題

　　1. 戰(zhàn)略目標(biāo)待確立

　　發(fā)展 FEL 裝置的目的在于建設(shè)傳統(tǒng)激光器所不易產(chǎn)生或功率不夠的新型光源裝置;而作為大型科研裝置，F(xiàn)EL 裝置將是一個(gè)城市甚至一個(gè)地區(qū)的科研創(chuàng)新名片。我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃不夠清晰，不利于發(fā)揮大型裝置的集群效應(yīng)和示范效應(yīng)，對(duì)相應(yīng)地區(qū)的科研布局和創(chuàng)新發(fā)展?fàn)恳粔颉?/p>

　　2. 關(guān)鍵部件技術(shù)待突破

　　FEL 的諸多理論技術(shù)需要探索，與工程應(yīng)用密切相關(guān)的關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化研制仍有待突破，包括：加速器與波蕩器物理設(shè)計(jì)與關(guān)鍵問(wèn)題，高重頻高亮度光陰極電子槍，超導(dǎo)加速、射頻低電平控制、飛秒同步、高重頻束測(cè)、超導(dǎo)波蕩器、光束線等技術(shù)，用戶實(shí)驗(yàn)站系統(tǒng)等。

　　3. 產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用待拓展

　　現(xiàn)階段的 FEL 應(yīng)用集中在科研探索方面，相關(guān)裝置的投資建設(shè)主要是國(guó)家大型科研設(shè)備資助渠道。工業(yè)應(yīng)用類別有限、“產(chǎn)學(xué)研”有所割裂的現(xiàn)狀，制約了未來(lái) FEL 技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，這就使得拓展 FEL 的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為領(lǐng)域發(fā)展亟需。

　　五、我國(guó)自由電子激光技術(shù)發(fā)展思路

　　(一)發(fā)展目標(biāo)

　　以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的自主可控戰(zhàn)略需求為根本出發(fā)點(diǎn)，圍繞 FEL 在前沿基礎(chǔ)科學(xué)、能源安全和國(guó)防安全等領(lǐng)域的技術(shù)需求，提出關(guān)鍵技術(shù)自主突破和核心部件國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展目標(biāo)。通過(guò)政策引導(dǎo)、強(qiáng)化創(chuàng)新、應(yīng)用融合等手段，建設(shè)更高功率、更短波長(zhǎng)的 FEL 光源，在保障重大科研需求的基礎(chǔ)上拓展實(shí)施規(guī)?；墓I(yè)應(yīng)用。參與全球科技競(jìng)爭(zhēng)并建立相對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)以 FEL 光刻應(yīng)用為代表的高端工業(yè)應(yīng)用。

　　(二)發(fā)展路徑

　　1. 長(zhǎng)波波段自由電子激光技術(shù)

　　研究提出：生物神經(jīng)信號(hào)的物理場(chǎng)應(yīng)為太赫茲到紅外的高頻電磁場(chǎng)，最可能頻率范圍應(yīng)在太赫茲到百太赫茲;可以把 0.5~100 THz 的電磁波稱為太赫茲電磁波，把有關(guān)研究可稱為太赫茲生物學(xué)。除了生物學(xué)之外，其他領(lǐng)域?qū)ο嚓P(guān)頻段的光源需求也很迫切，但在該頻段缺乏高平均功率且頻率可調(diào)的光源。

　　構(gòu)建覆蓋整個(gè)紅外太赫茲頻段的高平均功率可調(diào)諧 FEL 光源，對(duì)于前沿科學(xué)研究具有重大意義。以紅外太赫茲 FEL 科學(xué)裝置為依托，構(gòu)建集成強(qiáng)太赫茲光輻照、強(qiáng)磁場(chǎng)、低溫、高壓等極端外場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)條件、與先進(jìn)測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的綜合性平臺(tái)。相關(guān)平臺(tái)用于支撐凝聚態(tài)物理、新材料、先進(jìn)光學(xué)、光電子學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、水科學(xué)等前沿?zé)狳c(diǎn)研究，以國(guó)家科研需求為導(dǎo)向，在應(yīng)用領(lǐng)域拓展后支持開(kāi)展多學(xué)科、多領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用。

　　2. X 射線自由電子激光技術(shù)

　　根據(jù)國(guó)際 XFEL 裝置的發(fā)展趨勢(shì)，提出比國(guó)際上已建和待建 XFEL 裝置更加先進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)(與美國(guó) MaRIE 規(guī)劃相當(dāng))，適時(shí)開(kāi)展我國(guó)高重頻、高光子能量 XFEL 裝置建設(shè)。匹配國(guó)家戰(zhàn)略安全、航空航天、能源技術(shù)等領(lǐng)域涉及的極端條件材料性能研究需求，規(guī)劃新一代 XFEL 裝置，科學(xué)配置實(shí)驗(yàn)線站，提供與多領(lǐng)域研究需求相配套的診斷技術(shù)。

　　3. 新型自由電子激光技術(shù)

　　當(dāng)前，國(guó)際上量子 FEL 技術(shù)仍處于原理驗(yàn)證和探索研究階段，但在裝置規(guī)模、建設(shè)成本等方面具有潛在優(yōu)勢(shì)，可以采用這一技術(shù)路線來(lái)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小型硬 X 射線相干光源，用于支持科研院所和高等院校的科學(xué)研究需求。我國(guó)適時(shí)開(kāi)展量子 FEL 技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃，注重理論研究并配套驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在與國(guó)際量子 FEL 研究“同臺(tái)競(jìng)技”的同時(shí)，逐步滿足國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的高性能 X 射線源的應(yīng)用需求。

　　4. 基于 FEL 的 EUV 光刻光源技術(shù)

　　FEL 的工業(yè)應(yīng)用是其主要發(fā)展方向之一，特別是作為 EUV 光刻光源。荷蘭阿斯麥爾公司(ASML)、日本 EUV-FEL 光源產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)、美國(guó)格羅方德半導(dǎo)體股份有限公司(Global Foundries)等企業(yè)積極關(guān)注 EUV-FEL 光刻技術(shù)，認(rèn)為將是光刻在 3 nm 節(jié)點(diǎn)之后的重要技術(shù)路線。

　　在新時(shí)期對(duì)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵技術(shù)全面“自主可控”的強(qiáng)烈需求下，EUV 光刻技術(shù)將是我國(guó)亟待解決的“卡脖子”技術(shù)之一，也是我國(guó)未來(lái)芯片發(fā)展的重要基礎(chǔ)。按照關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、原理樣機(jī)研制、產(chǎn)業(yè)化布局的“三步走”路線，規(guī)劃我國(guó)EUV-FEL 發(fā)展路線，推動(dòng) EUV-FEL 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

　　六、對(duì)策建議

　　(一)科學(xué)制定發(fā)展戰(zhàn)略，保障科研攻關(guān)實(shí)施

　　我國(guó) FEL 技術(shù)研究處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，相關(guān)機(jī)構(gòu)提出了多個(gè) FEL 裝置的建設(shè)意向。建議提前論證和制定較為詳盡的發(fā)展策略與研發(fā)目標(biāo)，注重需求牽引、突出應(yīng)用導(dǎo)向，通過(guò)科學(xué)的規(guī)劃布局來(lái)推動(dòng) FEL 領(lǐng)域的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。FEL 裝置屬于大型科研裝置，應(yīng)注重強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、加強(qiáng)組織管理，保證建設(shè)項(xiàng)目按質(zhì)按期完成并發(fā)揮預(yù)期的關(guān)鍵作用。

　　(二)加強(qiáng)基礎(chǔ)投入，提高自主創(chuàng)新水平

　　FEL 技術(shù)屬于科技基礎(chǔ)研究，裝置系統(tǒng)復(fù)雜、投資大、周期長(zhǎng)。建議政府保障FEL科研資源投入，通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)和裝置運(yùn)行的牽引，引導(dǎo)相關(guān)行業(yè)和企業(yè)、科研院所、高等院校的探索創(chuàng)新與應(yīng)用研究方向。同時(shí)，通過(guò)各類基金的定向資助，推動(dòng)關(guān)鍵部件的全面國(guó)產(chǎn)化;鼓勵(lì)領(lǐng)域科研創(chuàng)新和新原理新技術(shù)的出現(xiàn)，突破 FEL 裝置小型化和輕量化技術(shù)，促進(jìn) FEL 技術(shù)及其應(yīng)用的健康發(fā)展。

　　(三)加強(qiáng)多方合作，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化

　　FEL 裝置涉及多個(gè)領(lǐng)域，國(guó)際上 FEL 建設(shè)較多采用多方合作的形式：項(xiàng)目實(shí)施由牽頭機(jī)構(gòu)總負(fù)責(zé)、多家科研機(jī)構(gòu)共同參與，相關(guān)設(shè)備由科研機(jī)構(gòu)研發(fā)、企業(yè)協(xié)作制造。這種方式有利于整合科技研發(fā)力量協(xié)同開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，同時(shí)充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)企業(yè)的加工制造能力，在裝置建設(shè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。建議在我國(guó) FEL 領(lǐng)域加強(qiáng)行業(yè)間的技術(shù)合作，切實(shí)推動(dòng)科研機(jī)構(gòu)與優(yōu)勢(shì)企業(yè)的分工合作，通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合來(lái)促進(jìn) FEL 領(lǐng)域的綜合發(fā)展。

　　(四)促進(jìn)研究與應(yīng)用結(jié)合，推動(dòng)市場(chǎng)應(yīng)用

　　工業(yè)應(yīng)用是 FEL 技術(shù)發(fā)展的重要方向，建議將以 EUV 光刻光源為引領(lǐng)來(lái)實(shí)現(xiàn) FEL 技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化作為示范項(xiàng)目。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，消除“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)現(xiàn)象，探索形成極具價(jià)值的產(chǎn)業(yè)化方案，為后續(xù)技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)、指明方向。加快 EUV 光刻光源技術(shù)方案與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的論證，鼓勵(lì)申請(qǐng)優(yōu)質(zhì)專利并加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理。引入企業(yè)力量建立樣機(jī)研制平臺(tái)，推動(dòng) FEL 產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)示范應(yīng)用與規(guī)?；l(fā)展。

　　(五)營(yíng)造文化氛圍，加強(qiáng)人才隊(duì)伍培養(yǎng)

　　支持和鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)參與國(guó)際科技合作計(jì)劃、國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程，承擔(dān)或組織國(guó)際重大科技合作項(xiàng)目。引導(dǎo)有條件的高等院校和科研院所建立專業(yè)化、市場(chǎng)化的技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，注重科技成果發(fā)布。培養(yǎng)一批高層次領(lǐng)軍人才和骨干專業(yè)技術(shù)人才，加快推進(jìn) FEL 相關(guān)學(xué)科的人才發(fā)展和機(jī)制創(chuàng)新。加大高端人才引進(jìn)力度，開(kāi)展國(guó)際性的 FEL 技術(shù)交流，全面提升人才隊(duì)伍建設(shè)與國(guó)際科技合作的質(zhì)量。