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“第一束光”預計2024年底發出

2023年11月21日09:19 | 來源:北京日報
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原標題:“第一束光”預計2024年底發出

  本報訊(記者 劉蘇雅)位於懷柔科學城的高能同步輻射光源,距離發出“最亮的光”越來越近。近日,高能同步輻射光源增強器通過工藝測試和驗收,束流能量達到6千兆電子伏特,電荷量達到5納庫以上,各項關鍵指標均優於設計指標,成功實現電子束升能加速,總體性能達到同類裝置國際先進水平。直線加速器、增強器建設接連告捷,標志著高能同步輻射光源注入器建設基本完成,后續將進入儲存環的安裝調試,預計2024年底將發出第一束光。

  今年3月,高能同步輻射光源直線加速器滿能量出束,將自由電子從靜止加速至500兆電子伏特。高能同步輻射光源調束負責人焦毅介紹,作為加速器承上啟下的一環,增強器中的電子束從注入到升能,能量會再增強12倍,最終引出至儲存環。在增強器內長約454米的環形跑道上,電子束將跑上幾十萬圈,每一圈它們都會經過高頻腔,在這裡,振蕩的電場為電子束注入更多能量。步驟聽起來繁多,但實際上,整個加速過程用時還不到1秒。

  從7月25日增強器啟動束流調試至今,科研團隊已經奮戰了近4個月。“天天都有難點,每天的難點各不相同。”回顧整個調試過程,焦毅感慨道。其中,最大的難點便是要保証高電荷量的電子在升能過程中損失最小。

  “電子之間是互斥的,加速器中電子密度越高,電子與電子之間、電子與環境之間的相互作用就越強,我們就越難控制它們。”焦毅說,為了減少電子的損失,科研團隊將調試過程進一步細化為5個階段,每個階段都設定了更精細的電子束損失率控制指標,經過反復調試,終於達到了設計指標。

  完成“升能”的高品質電子束,后續將進入儲存環,在旋轉奔跑中發出最亮的同步輻射光。目前,高能同步輻射光源的儲存環、光束線站正在加緊安裝,工程建設有序推進。“儲存環的性能就代表著光源的性能,接下來,我們還要啃‘硬骨頭’。”焦毅表示,團隊計劃在未來一年能啟動儲存環加速器的調試,“預計2024年底,我們將能見到光源的第一束光。”

  高能同步輻射光源由國家發改委批復立項,中國科學院高能物理研究所承擔建設,建設周期為六年半。建成后,它將是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一,也將是我國第一台高能量同步輻射光源,將和我國現有的光源形成能區互補,面向航空航天、能源環境、生物醫藥等領域用戶開放。

(責編:池夢蕊、鮑聰穎)

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