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中國在建設高能光子源方面取得新進展

2024-08-20科學

中國第一個高能同步放射線光源——高能光子源(HEPS)的建設取得了重大進展,電流達到 12 毫安的電子束已儲存在 HEPS 儲存環中。

中國科學院高能物理研究所(IHEP),作為主要的高能同步放射線光源(HEPS)開發者,於周一在北京郊區懷柔區宣布了這一新成就。

作為國家重點科技基礎設施計畫之一,高能同步放射線光源(HEPS)有望成為全球最出色的第四代同步放射線設施之一,並將成為材料科學、化學工程、生物醫學等領域的研究平台。

高能同步放射線光源(HEPS)計畫於 2019 年 6 月 29 日開工建設。該設施由多個部份組成,包括加速器、光束線、終端站和支持設施。

同步放射線光源是一種電磁放射線源,通常由儲存環產生。為了產生極其明亮的光,電子將在幾個階段被加速到接近光速,並被迫在封閉路徑中運動。

據高能同步放射線光源(HEPS)計畫主任潘衛民介紹,周長為 1360.4 米的電子儲存環是 HEPS 加速器綜合體的主要組成部份。HEPS 儲存環是世界上最大的同步放射線光源加速器之一,也是中國最大的。其主要功能是儲存高能、高品質的電子束,並產生高效能的同步放射線。

儲存環的偵錯於 7 月 23 日啟動。儲存環上已安裝了總計 1776 個磁鐵、超過 2500 個電源和 578 個電子束位置監測器,並有超過 10 萬個控制訊號。

潘衛民說:「任何微小的硬體錯誤都可能影響電子束的軌跡,這無疑對儲存環的偵錯是一個巨大的挑戰。」

高能同步放射線光源(HEPS)加速器分部副主任焦毅表示,HEPS 儲存環的偵錯工作將在未來幾個月繼續進行,旨在實作更高的束流強度,並使束流壽命足夠長,以進行真空調節和光束線偵錯。

據高能物理研究所稱,高能同步放射線光源(HEPS)計畫預計將於 2025 年底準備投入執行。一旦建成,HEPS 能夠發出比太陽亮一萬億倍的光,並將向航空航天、能源、環境、生命科學和制藥等領域的使用者開放。