冷原子电子衍射（cold atom electron diffraction），工学-光学工程-光学传输-瞬态光学，基于冷原子电子源的电子衍射。对于研究如生物分子般的样品相干性极为重要，而电子脉冲的横向相干长度，可见电子温度越低，横向相干长度就越大。基于此，有科学家于2005年提出了一个全新的电子脉冲产生方案，如图1所示，其核心是从超冷等离子体中脉冲提取电子从而取代传统的光电阴极。这种新型的电子源被称作冷原子电子源（CAES），其电子温度可低至10K，比常用的光电发射源小三个数量级，意味着电子源相干性和亮度数量级的增加，即预示着可获得生物分子样品的高质量单发衍射图，有望替代超快电子衍射中的传统电子源。超低温的超快电子源已成功用于衍射实验，并获得了初步的结果。图1 冷原子电子源的产生四个步骤示意图超冷源的研究是一大热点，常见冷原子电子源装置如图2所示，各种典型的冷原子电子源装置的电子最低温度均为10K，相应的源处横向相干长度约10nm，结合几十微米的电子源尺寸，其相对横向相干长度为，这正是成像蛋白质微晶所需的量级。