高能同步辐射光源注入器建设基本完成,明年底将发出第一束光
北京日报客户端

2023-11-17 18:29 语音播报

时事

位于怀柔科学城的高能同步辐射光源,距离发出“最亮的光”越来越近。17日,高能同步辐射光源增强器通过工艺测试和验收,束流能量达到6千兆电子伏特,电荷量达到5纳库以上,各项关键指标均优于设计指标,成功实现电子束升能加速,总体性能达到同类装置国际先进水平。直线加速器、增强器建设接连告捷,标志着高能同步辐射光源注入器建设基本完成,后续将进入储存环的安装调试,预计2024年底将发出第一束光。

今年3月,高能同步辐射光源直线加速器满能量出束,将自由电子从静止加速至500兆电子伏特。高能同步辐射光源调束负责人焦毅介绍,作为加速器承上启下的一环,增强器中的电子束从注入到升能,能量会再增强12倍,最终引出至储存环。在增强器内长约454米的环形跑道上,电子束将跑上几十万圈,每一圈它们都会经过高频腔,在这里,振荡的电场为电子束注入更多能量。步骤听起来繁多,但实际上,整个加速过程用时还不到1秒。

从7月25日增强器启动束流调试至今,科研团队已经奋战了近4个月。“天天都有难点,每天的难点各不相同。”回顾整个调试过程,焦毅感慨道。其中,最大的难点便是要保证高电荷量的电子在升能过程中损失最小。

“电子之间是互斥的,加速器中电子密度越高,电子与电子之间、电子与环境之间的相互作用就越强,我们就越难控制它们。”焦毅说,为了减少电子的损失,科研团队将调试过程进一步细化为5个阶段,每个阶段都设定了更精细的电子束损失率控制指标,经过反复调试,终于达到了设计指标。

完成“升能”的高品质电子束,后续将进入储存环,在旋转奔跑中发出最亮的同步辐射光。目前,高能同步辐射光源的储存环、光束线站正在加紧安装,工程建设有序推进。“储存环的性能就代表着光源的性能,接下来,我们还要啃‘硬骨头’。”焦毅表示,团队计划在未来一年能启动储存环加速器的调试,“预计2024年底,我们将能见到光源的第一束光。”

高能同步辐射光源由国家发改委批复立项,中国科学院高能物理研究所承担建设,建设周期为六年半。建成后,它将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,也将是我国第一台高能量同步辐射光源,将和我国现有的光源形成能区互补,面向航空航天、能源环境、生命医药等领域用户开放。


编辑:王海萍

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