图1. 深紫外激光大动量极低温角分辨光电子能谱初步设计图

光电子能谱技术是当代凝聚态物理和材料科学研究中能直接测量电子结构的最重要的实验手段。 在众多前沿物理问题的研究中，如高温超导体和其它非常规超导体的超导机理、庞磁电阻的起源、拓扑绝缘体的边缘态和自旋特性等等，光电子能谱技术都发挥着至关重要的作用.
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~7.5eV, 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，~7.5eV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600-800mk,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。