各位高手,请教高中物理竞赛问题,重奖

高中物理竞赛

全国中学生物理竞赛是在中国科协的领导下，由中国物理学会主办，各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动。各项活动得到教育部的同意和支持。竞赛的目的是促进中学生提高学习物理的主动性和兴趣，改进学习方法，增强学习能力；促进学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好地对他们进行培养。

竞赛分为预赛、复赛和决赛。预赛由全国竞赛委员会统一命题，采取笔试的形式，所有在校的中学生都可以报名参加。在预赛中成绩优秀的学生由地、市、县推荐，如以参加复赛。复赛包括理论和实验两部分。理论部分由全国竞赛委员会统一题，满分为140分；实验部分由各省、自治区、直辖市竞赛委员会命题，满分为60分。根据复赛中理论和实验的总成绩，由省、自治区、直辖市竞赛委员会推荐成绩优秀的学生参加决赛。决赛由全国竞赛委员会命题和评奖。每届决赛设一等奖15名左右，二等奖30名左右，三等奖60名左右。此外，还设总成绩最佳奖、理论成绩最佳奖、实验成绩最佳奖和女同学成绩最佳奖等单项特别奖。

全国中学生物理竞赛开始于1984年，每学年举行一次。历届竞赛的基本情况如下表：

届次 预赛 决赛

时间 参赛人数 时间 地点 参赛人数

1 1984.11.18 43079 1985.02.26-03.02 北京 76

2 1986.01.26 52925 1986.04.01-04.05 上海 104

3 1986.11.16 58766 1987.02.22-02.25 天津 105

4 1987.10.25 57523 1988.01.06-01.10 兰州 101

5 1988.10.23 55855 1989.01.06-01.10 广州 106

6 1989.10.08 53096 1989.12.10-12.14 长春 127

7 1990.10.21 54393 1990.12.23-12.27 福州 105

8 1991.06.30 73806 1991.09.08-09.13 桂林 104

9 1992.09.06 60617 1992.10.12-10.15 合肥 101

10 1993.09.05 46943 1993.10.08-10.11 长沙 105

11 1994.09.04 65146 1994.10.09-10.12 西安 109

12 1995.09.03 55967 1995.10.08-10.11 太原 112

13 1996.09.08 86173 1996.10.19-10.22 杭州 114

14 1997.09.08 90067 1997.10.18-10.22 南昌 118

15 1998.09.06 134599 1998.10.21-10.25 大庆 121

16 1999.

17 2000

18 2001

19 2002

20 2003

21 2004

从第2届开始，由全国中学生物理竞赛的一、二等奖获得者中选出我国准备参加国际物理奥林匹克竞赛的集训队。经过短期培训，从中选出正式参赛的代表队。1986年7月，我国首次参加了在英国举行的第17届国际物理奥林匹克竞赛，3名选手全部获奖。在以后的历届国际竞赛中，我国每年选派5名学生参赛，至今共派出63人，全部获奖。共获金牌37块、银牌15块、铜牌9块、表扬奖2名，位居参赛各国前列。

15年来，全国中学生物理竞赛受到广大中学生的欢迎和社会各界的好评

全国中学生物理竞赛章程

（1991年2月12日经中国物理学会常务理事会通过、2004年11月修改）

第一章 总则

第一条 全国中学生物理竞赛（对外可以称中国物理奥林匹克，英文名为chinese physics olympiad，缩写为CPhO）是在中国科协领导下，由中国物理学会主办，各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动，这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。

竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣，改进学生方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好的对他们进行培养。

第二条 全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神，竞赛内容的深度和广度可以比中学生物理教学大纲和教材有所提高和扩展。

第三条 参加全国中学生物理竞赛者主要是在物理学习方面比较优秀的学生，竞赛应坚持学生自愿参加的原则。竞赛活动主要应在课余时间进行，不要搞层层选拔，不要影响学校正常的教学秩序。

第四条 学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力，学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击，不要组织“集训队”或搞“题海战术”，以免影响学生的正常学习和身体健康，学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平，不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平。

第二章 组织领导

第五条 全国中学生物理竞赛由中国物理学会主办。中国物理学会常务理事会制定《全国中学生物理竞赛章程》；设立全国中学生物理竞赛委员会（简称全国竞委会），统一领导全国中学生物理竞赛活动。全国中学生物理竞赛委员会由主任1人、副主任和委员若干人组成，主任和副主任由中国物理学会常务理事会聘任，组成全国中学生物理竞赛委员会常务委员会（简称常委会）。全国中学生物理竞赛委员会可设名誉主任，由中国物理学会常务理事会聘任。

全国竞委会委员任期一年，产生办法如下：

1、 每省（自治区、直辖市）物理学会各委派委员一人；

2、承办本届和下届决赛的省（自治区、直辖市）物理学会各委派3人；

3、由常委会根据需要聘请若干人任特邀委员。

第六条 常委会在中国物理学会常务理事会领导下主持全国竞委会工作；制定有过竞赛工作的各项实施细则。

全国竞委会在决赛期间召开全体会议，研究和讨论与本届和下届竞赛有关事宜，交流组织竞赛活动的经验，提出意见和建议；审议通过决赛获奖学生名单。

全国竞委会委员在任期内负责常委会和本省（自治区、直辖市）竞赛委员会工作上的联系。

第七条 常委会下设全国中学生物理竞赛命题组（简称命题组）和全国中学生物理竞赛办公室（简称办公室）等工作机构。

命题组成员由常委会聘请专家担任。命题组负责预赛、复赛理论试题及决赛的理论、实验试题的命题工作。

办公室负责处理有关竞赛的日常事务。

第八条 每年承办决赛的省（自治区、直辖市）物理学会与有关方面协商组成该界全国中学生物理竞赛组织委员会（简称组委会），组委会负责决赛期间各项活动的筹备与组织工作以及命题会议的会务工作。

第九条 各省（自治区、直辖市）物理学会与各有关方面协商组成省（自治区、直辖市）中学生物理竞赛委员会（简称地方委员会）。地方委员会要按照《全国中学生物理竞赛章程》和常委会制定的有关竞赛工作的各项实施细则，负责组织和领导本省（自治区、直辖市）有关竞赛的各项活动。

地方竞委会的工作受全国竞委会的指导和监督。

第三章 竞赛程序

第十条 全国中学生物理竞赛每年举行一次，包括预赛、复赛和决赛。在校高中生可向学校报名，经学校同意，由学校倒地方竞委会制定的地点报名。凡报名参加全国中学生物理竞赛的学生均在地方竞委会指定的地点参加预赛。预赛（笔试）由全国竞赛委员会统一命题和制定评分标准，办公室统一制卷。各地方竞赛委员会组织赛事和评定成绩。预赛满分为200分，竞赛时间为3小时。地方竞委会不得组织其它考试来确定学生参加预赛的资格。

第十一条 复赛包括理论和实验两部分。理论题由全国中学生物理竞赛命题组统一命题和制定评分标准，办公室统一制卷。理论考试满分为160分，时间为3小时。各地方竞委会组织赛事和评定成绩。复赛实验由地方竞委会命题和评定成绩，满分为40分，实验时间为3小时。复赛实验的日期、地点和组织办法由各地方竞委会根据实际情况自行制定。

参加复赛的学生由地方竞委会根据决赛成绩确定。参加复赛理论考试的人数不得少于本赛区一等奖名额的5倍。参加复试实验考试人数不得少于本赛区一等奖名额的的1.2倍。

第十二条 各地方竞委会根据学生复赛的总成绩（理论考试成绩和实验考试成绩之和）择优推荐3名学生参加决赛。对于在上届决赛中成绩较好的省（自治区、直辖市）给予奖励名额，凡有学生获一等奖者，一律奖励1名。在当年举行的国际物理奥林匹克竞赛中获金、银、铜讲的学生所在省（自治区、直辖市）每有1名学生获奖，就奖励1名。

承办决赛的省（自治区、直辖市）参加决赛的名额可增加3名。

若参加决赛的最后一个名额有两名以上的学生总成绩相同，则地方竞委会根据他们的理论成绩高低择优确定一名；若理论成绩最高的学生有两名以上也相同，则地方竞委会可对理论成绩并列最高的学生以笔试的形式进行加试，选取成绩最好的1名。

决赛由全国中学生物理竞赛命题组命题命题和制定评分标准，决赛包括理论和实验两部分。竞赛时间各3小时。理论满分为140分，实验满分为60分。由组委会聘请高校教师阅卷评分。

由常委会聘请专家组成评奖组，由评奖组核审学生决赛成绩，提出获奖名单，最后由全国竞委会审议通过。

第四章 命题原则

第十三条 竞赛内容要从我国目前高中学生的实际情况出发，但不必拘泥于现行的教学大纲和教材。常委会要根据此原则编写《全国中学生物理竞赛内容提要》和《全国中学生物理竞赛复赛实验指导书》。

第十四条 预赛、复赛和决赛理论命题均以《全国中学生物理竞赛内容提要》为依据。复赛实验题目从《全国中学生物理竞赛复赛实验指导书》中选定。决赛实验命题以《全国中学生物理竞赛内容提要》和《全国中学生物理竞赛复赛实验指导书》为基础。

第五章 奖励办法

第十五条 全国中学生物理竞赛只评选个人奖，不搞省、地、市、县或学校之间的评比，根据决赛成绩和参加决赛人数，每届评选出一等奖、二等奖和三等奖，一等奖和二等奖人数各占参加决赛人数的1/6和1/3。若一（或二）等奖最后一个名额有两名或两名以上的学生总成绩相同，则都评定为一（或二）等奖。由全国竞赛委员会给予奖励，在举行决赛的城市召开授奖大会，颁发全国学和物理竞赛获奖证书。

第十六条 对于预赛和复赛中成绩优异的学生，全国竞委员设立赛区一、二、三等奖，由地方竞委会按学生成绩进行评定。赛区一等奖的评定以复赛总成绩为准。赛区二等奖的评定以复赛理论成绩为准。赛区三等奖的评定标准由地方竞委会根据学生成绩和当地实际情况决定。赛区一、二、三等奖获奖者均颁发相应的获奖证书。

赛区一等奖的名额由常委会决定。若赛区一等奖最后一个名额由两名以上的学生总成绩相同，则地方竞委会应根据他们的理论成绩高低择优确定一名；若理论成绩最高的学生又两名以上相同，则地方竞委会可对理论成绩并列最高的学生以笔试的形式进行加试，选取成绩最好的一名。赛区二、三等奖的名额由各省（自治区、直辖市）物理学会确定。

对获奖学生的奖励要有利于学生的健康成长。

第十七条 对在决赛中获奖和获赛区一、二等奖的学生的指导老师，由各地方竞委会确定名单，以全国竞委会名义给予表彰，发给荣誉证书。

第六章 守则和纪律、监督、惩罚

第十八条 关于竞赛守则和纪律、监督和惩罚，按中国科协颁发的有关条例中的规定执行。

第七章 经 费

第十九条 全国中学生物理竞赛所需经费应根据中国科协的规定主要通过各种途径自筹，但必须严格遵守国家的各项法律法规。

第二十条 学生参加预、复赛应缴纳报名费和试卷费。报名费收入全部由地方竞委会留用，试卷费上交全国竞委会办公室。参加决赛的学生要缴纳决赛参赛费，作为全国竞委会和组委会进行与决赛有关的各项工作的部分经费。

学生参加竞赛所需食、宿、交通费用原则上由学生自理。对经济有困难的学生由地方竞委会与有关方面协商给予补助。

第二十一条 决赛活动所需经费由组委会负责筹措，全国竞委会给予适当补助。

第二十二条 经费开支应贯彻勤俭节约的原则。向学生收取的费用应根据竞赛成本核定，不以盈利为目的。

第八章 附 则

第二十三条 本章程经中国物理学会常务理事会制定。本章程的解释权属中国物理学会常务理事会。

全国中学生物理竞赛内容提要2006年2月修订版。

一、理论基础

力 学

1、运动学

参照系。质点运动的位移和路程，速度，加速度。相对速度。

矢量和标量。矢量的合成和分解。矢量的标积和矢积

匀速及匀速直线运动及其图象。运动的合成。抛体运动。圆周运动。

刚体的平动和绕定轴的转动。

2、牛顿运动定律

力学中常见的几种力

牛顿第一、二、三运动定律。惯性参照系的概念。摩擦力。

d性力。胡克定律。 惯性力的概念。

万有引力定律。均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。

开普勒定律。行星和人造卫星的运动。

3、物体的平衡

共点力作用下物体的平衡。力矩刚体的平衡。重心。物体平衡的种类。

4、动量

冲量。动量。质点与质点组的动量定理。

动量守恒定律。质心，质心运动定理。反冲运动及火箭。

5、冲量距

角动量。质点与质点组的角动量定理（不引入转动惯量）。

角动量守恒定律。

6、机械能

功和功率。动能和动能定理。

重力势能。引力势能。质点及均匀球壳壳内和壳外的引力，势能公式（不要求导出）。

d簧的d性势能。功能原理。机械能守恒定律。碰撞。恢复系数。

7、流体静力学

静止流体中的压强。浮力。

8、振动

简揩振动[ x=Acos(ωt+α)]。振幅。频率和周期。位相。振动的图象。

参考圆。振动的速度υ=－Asin(ωt+α)]和加速度。

由动力学方程确定简谐振动的频率，简谐振动的能量。

同方向同频率简谐振动的合成。

阻尼振动。受迫振动和共振（定性了解）。

9、波和声

横波和纵波。波长、频率和波速的关系。波的图象。

平面简谐波的表达式y= Acos(t－x/v)

波的干涉和衍射（定性）。驻波，声波。声音的响度、音调和音品。

声音的共鸣。乐音和噪声。多普勒效应。

热 学

1、分子动理论

原子和分子的量级。

分子的热运动。布朗运动。温度的微观意义。

分子力。 分子的动能和分子间的势能。物体的内能。

2、热力学第一定律

热力学第一定律。

3、热力学第二定律

热力学第二定律。可逆过程和不可逆过程。

4、气体的性质

热力学温标。

理想气体状态方程。普适气体恒量。

理想气体状态方程的微观解释（定性）。

理想气体的内能。

理想气体的等容、等压、等温和绝热过程（不要求用微积分运算）。

5、液体的性质

流体分子运动的特点。

表面张力系数。浸润现象和毛细现象（定性）。

6、固体的性质

晶体和非晶体。空间点阵。

固体分子运动的特点。

7、物态变化

熔解和凝固。熔点。熔解热。

蒸发和凝结。饱和汽压。沸腾和沸点。汽化热。临界温度。

固体的升华。空气的湿度和湿度计。露点。

8、热传递的方式

传导、对流和辐射。

9、热膨胀

热膨胀和膨胀系数。

电 学

1、静电场

库仑定律。电荷守恒定律。

电场强度。电场线。点电荷的场强，场强叠加原理。均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式（不要求导出）。匀强电场。

电场中的导体。静电屏蔽。

电势和电势差。等势面。点电荷电场的电势公式（不要求导出）。电势叠加原理。均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式（不要求导出）。

电容。电容器的连接。平行板电容器的电容公式（不要求导出）。

电容器充电后的电能。电介质的极化。介电常数。

2、恒定电流

欧姆定律。电阻率和温度的关系。

电功和电功率。电阻的串、并联。

电动势。闭合电路的欧姆定律。

一段含源电路的欧姆定律。基尔霍夫定律。

电流表。电压表。欧姆表。

惠斯通电桥，补偿电路。

3、物质的导电性

金属中的电流。欧姆定律的微观解释。

液体中的电流。法拉第电解定律。

气体中的电流。被激放电和自激放电（定性）。

真空中的电流。示波器。

半导体的导电特性。P型半导体和N型半导体。

晶体二极管的单向导电性。三极管的放大作用（不要求机理）。

超导现象。

4、磁场

电流的磁场。磁感应强度。磁感线。匀强磁场。 长直导线中的电流和磁场。

安培力。洛仑兹力。电子荷质比的测定。质谱仪。回旋加速。

5、电磁感应

法拉第电磁感应定律。楞次定律。感应电场（涡旋电场）

自感系数。互感和变压器。

6、交流电

交流发电机原理。交流电的最大值和有效值。

纯电阻、纯电感、纯电容电路。

整流、滤波和稳压。

三相交流电及其连接法。感应电动机原理。

7、电磁振荡和电磁波

电磁振荡。振荡电路及振荡频率。

电磁场和电磁波。电磁波的波速，赫兹实验。

电磁波的发射和调制。电磁波的接收、调谐，检波。

光 学

1、几何光学

光的直进、反射、折射。全反射。

光的色散。折射率与光速的关系。

平面镜成像。球面镜成像公式及作图法。薄透镜成像公式及作图法。

眼睛。放大镜。显微镜。望远镜。

2、波动光学

光程，光的干涉和衍射（定性），双缝干涉，单缝衍射。

光谱和光谱分析。电磁波谱。

原子和原子核

1、光的本性

光电效应。光的学说的历史发展。爱因斯坦方程。波粒二象性。光子的能量和动量。

2、原子结构

卢瑟福实验。原子的核式结构。

玻尔模型。用玻尔模型解释氢光谱。玻尔模型的局限性。

原子的受激辐射。激光。

3、原子核

原子核的量级。

天然放射现象。放射线的探测。

质子的发现。中子的发现。原子核的组成。

核反应方程。质能方程。裂变和聚变。基本粒子。 夸克模型。

4、不确定关系 实物粒子的波粒二象性。

5、狭义相对论 爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应

6、太阳系、银河系宇宙和黑洞的初步知识。

数学基础

1、中学阶段全部初等数学（包括解析几何）。

2、矢量的合成和分解。极限、无限大和无限小的初步概念。

3、不要求用微积分进行推导或运算。

二、实验基础

1、要求掌握国家教委制订的《全日制中学物理教学大纲》中的全部学生实验。

2、要求能正确地使用（有的包括选用）下列仪器和用具：米尺。游标卡尺。螺旋测微器。天平。停表。温度计。量热器。电流表。电压表。欧姆表。万用电表。电池。电阻箱。变阻器。电容器。变压器。电键。二极管。光具座（包括平面镜、球面镜、棱镜、透镜等光学元件在内）。

3、有些没有见过的仪器。要求能按给定的使用说明书正确使用仪器。例如：电桥、电势差计、示波器、稳压电源、信号发生器等。

4、除了国家教委制订的《全日制中学物理教学大纲》中规定的学生实验外，还可安排其它的实验来考查学生的实验能力，但这些实验所涉及到的原理和方法不应超过本提要第一部分（理论基础），而所用仪器就在上述第2、3指出的范围内。

5、对数据处理，除计算外，还要求会用作图法。关于误差只要求：直读示数时的有效数字和误差；计算结果的有效数字（不做严格的要求）；主要系统误差来源的分析。

三、其它方面

物理竞赛的内容有一部分要扩及到课外获得的知识。主要包括以下三方面：

1、物理知识在各方面的应用。对自然界、生产和日常生活中一些物理现象的解释。

2、近代物理的一些重大成果和现代的一些重大信息。

3、一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献。

参考资料：http://www.wlxh.sdu.edu.cn/index-5.htm http://www.wlxkc.cn/Index.html

【新智元导读】 2月25日，清华大学工程物理系唐传祥研究组与合作团队在《自然》上发表研究论文《稳态微聚束原理的实验演示》，报告了一种新型粒子加速光源「稳态微聚束」的首个原理验证实验。与之相关的极紫外光源有望解决自主研发光刻机中最核心的「卡脖子」难题。

最现代的研究用光源是基于粒子加速的。

这些都是大型设施，电子在其中被加速到几乎是光速，然后发射出具有特殊性质的光脉冲。

在基于存储环的同步辐射源中，电子束在环中旅行数十亿转，然后在偏转磁体中产生快速连续的非常明亮的光脉冲。

相比之下，自由电子激光器(FEL)中的电子束被线性加速，然后发出单次超亮的类似激光的闪光。

近年来，储能环源以及FEL源促进了许多领域的进步，从对生物和医学问题的深入了解到材料研究、技术开发和量子物理学。

现在，一个中德团队证明，在同步辐射源中可以产生一种脉冲模式，结合了两种系统的优点。

2月25日，清华大学工程物理系教授唐传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）以及德国联邦物理技术研究院（PTB）的合作团队在Nature上发表了题为《稳态微聚束原理的实验演示》（ Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching ）的论文。

报告了一种新型粒子加速光源「稳态微聚束」（Steady-state microbunching，SSMB）的首个原理验证实验。

该研究与极紫外（EUV）光刻机光源密切相关，有望为EUV光刻机提供新技术路线。

SSMB光源首个原理验证实验，中德团队登上Nature

同步辐射源提供短而强烈的微束电子，产生的辐射脉冲具有类似于激光的特性（与FEL一样），但也可以按顺序紧密跟随对方（与同步辐射光源一样）。

大约十年前，斯坦福大学教授、清华大学杰出访问教授、著名加速理论家赵午和他的博士生Daniel Ratner以提出了「稳态微束」（SSMB）。

赵午教授

该机制还应该使存储环不仅能以高重复率产生光脉冲，而且能像激光一样产生相干辐射。

来自清华大学的青年物理学家邓秀杰在他的博士论文中提出了这些观点，并对其进行了进一步的理论研究。

2017年，赵午教授联系了HZB的加速物理学家，他们除了在HZB *** 作软X射线源BESSY II外，还在PTB *** 作计量光源（MLS）。

MLS是世界上第一个通过设计优化运行的光源，在所谓的 「低α模式 」下运行。

在这种模式下，电子束可以大大缩短。10多年来，那里的研究人员一直在不断开发这种特殊的运行模式。

HZB的加速专家Markus Ries解释说：「现在，这项开发工作的成果使我们能够满足具有挑战性的物理要求，在MLS实证确认SSMB原理」。

「SSMB团队中的理论小组在准备阶段就定义了实现机器最佳性能的物理边界条件。这使我们能够用MLS生成新的机器状态，并与邓秀杰一起对它们进行充分的调整，直到能够检测到我们正在寻找的脉冲模式」，HZB的加速物理学家Jörg Feikes说。

HZB和PTB专家使用了一种光学激光器，其光波与MLS中的电子束在空间和时间上精确同步耦合。

这就调制了电子束中电子的能量。

「这使得几毫米长的电子束在存储环中正好转了一圈后分裂成微束（只有1微米长），然后发射光脉冲，像激光一样相互放大」，Jörg Feikes解释道。

「对相干态的实验性探测绝非易事，但我们PTB的同事开发了一种新的光学检测装置，成功地进行了探测。」

SSMB概念提出后，赵午持续推动SSMB的研究与国际合作。

2017年，唐传祥与赵午发起该项实验，唐传祥研究组主导完成了实验的理论分析和物理设计，并开发测试实验的激光系统，与合作单位进行实验，并完成了实验数据分析与文章撰写。

揭示SSMB作为未来光子源潜力的关键一步，是在真实机器上演示其机制。在新的论文中，研究人员报告了SSMB机制的实验演示。

SSMB原理验证实验示意图

实验表明，存储在准等时环中的电子束可以产生亚微米级的微束和相干辐射，由1,064纳米波长激光器诱导的能量调制后一个完整的旋转。

结果验证了电子的光相可以在亚激光波长的精度上逐次相关。

SSMB原理验证实验结果

在这种相位相关性的基础上，研究人员通过应用相位锁定的激光器与电子轮流相互作用来实现SSMB。

该图示直观地展示了如何通过激光调制电子束来产生发射激光的微束，是实现基于SSMB的高重复性、高功率光子源的一个里程碑。

有望解决EUV卡脖子难题

没有顶尖的光刻机，是我国半导体行业发展的最大瓶颈。

光刻机的曝光分辨率与波长直接相关，半个多世纪以来，光刻机光源的波长不断缩小，芯片工业界公认的新一代主流光刻技术是采用波长为13.5纳米光源的EUV（极紫外光源）光刻。

大功率的EUV光源是EUV光刻机的核心基础。简而言之，光刻机需要的EUV光，要求是波长短，功率大。

EUV光刻机工作相当于用波长只有头发直径一万分之一的极紫外光，在晶圆上「雕刻」电路，最后将让指甲盖大小的芯片包含上百亿个晶体管，这种设备工艺展现了人类 科技 发展的顶级水平。

而昂贵的EUV光刻机也正是实现7nm的关键设备，目前，荷兰ASML是全球唯一一家能够量产EUV光刻机的厂商，而由于禁令，我国中芯国际订购的一台EUV仍未到货。

如果中国大陆无法引入ASML的EUV光刻机，则意味着大陆将止步于7nm工艺。

目前ASML公司采用的是高能脉冲激光轰击液态锡靶，形成等离子体然后产生波长13.5纳米的EUV光源，功率约250瓦。而随着芯片工艺节点的不断缩小，预计对EUV光源功率的要求将不断提升，达到千瓦量级。

SSMB光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源。它们产生的类似激光的辐射也超出了 "光 "的可见光谱，例如在EUV范围内，最后阶段，SSMB源可以提供一种新的辐射特性。脉冲是强烈的、集中的和窄带的。可以说，它们结合了同步辐射光的优势和FEL脉冲的优势。

可以说，基于SSMB的EUV光源有望实现大的平均功率，并具备向更短波长扩展的潜力，为大功率EUV光源的突破提供全新的解决思路。

EUV光刻机的自主研发还有很长的路要走，基于SSMB的EUV光源有望解决自主研发光刻机中最核心的「卡脖子」难题。

关于作者

本文的通讯作者唐传祥教授是清华大学的博士生导师。

1992年9月－1996年3月，考入 清华大学工程物理系硕博连读。1996年3月获得工学博士学位， 博士学位论文为“用于北京自由电子激光装置的多腔热阴极微波电子q的研究”。

1996年4月获得博士学位后，留校工作。

1996年7月 1998年6月期间，作为访问学者到德国DESY工作2年。在DESY工作期间，主要进行超导加速结构的优化及测量研究，并与J. Sekutowicz, M.Ferrario等合作提出了Superstructure的超导加速结构。

1998年6月回国后，继续在清华大学从事加速物理、高亮度注入器、汤姆逊散射X射线源、自由电子激光、新加速原理与新型加速结构、电子直线加速关键物理及技术、加速应用等方面的研究。

参考资料：

https://phys.org/news/2021-02-reveals-options-synchrotron-sources.html

https://news.tsinghua.edu.cn/info/1438/84915.htm

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