深紫外激光在光电子能谱技术中是一种高效率、 高性能的新型光源, 为光电子能谱技术的发展提供了契机。但现有的深紫外激光光电子能谱技术, 仍存在着两个明显的不足。 一是深紫外激光的光子能量不够高, 使得测量的电子动量达不到高温超导体等材料的关键的动量区域-布里渊区边界, 严重阻滞了一些重要物理问题研究的进展。 另一方面, 样品能达到的最低温度偏高（~10K）。 这不仅成为约束光电子能谱谱线宽度的“瓶颈”, 更成为研究众多重要物理问题的障碍。

　　本项目的目标, 就是在突破上面提到的两个不足的条件,利用我国在深紫外激光技术方面所拥有的自主知识产权, 更上一层楼, 研制国际第一台基于深紫外激光的大动量极低温光电子能谱仪。该设备主要核心的三部分:

1. 新研制的深紫外激光. 光子能量将达到~7.4eV, 以便高温超导体中可测量到的电子动量能达到关键的反节点区域。同时, ~7.4eV也是全固态激光的最高纪录, 属国际首创。

2. He3极低温冷台. 样品处最低温度可以达到800mK,低于1K, 实现目前光电子能谱技术能达到的样品最低温度, 使得在极低的温度下对高温超导机理、量子相变和重费米子超导体等重要前沿问题的研究成为可能。

3. R8000能量分析器. 世界上最好的分析器, 分辨率可以达到0.1meV.

　　这一新的开创性的研发工作, 将确保我国深紫外激光光电子能谱技术在国际上继续保持领先地位, 为进一步解决凝聚态物理关键问题提供高尖端的实验手段。

图一, He3极低温大动量激光角分辨光电子能谱仪

图二, 利用热屏蔽实现样品温度小于0.8K超低温超高分辨实验