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中国在建设高能光子源方面取得新进展

2024-08-20科学

中国首个高能同步辐射光源——高能光子源(HEPS)的建设取得了重大进展,电流达到 12 毫安的电子束已存储在 HEPS 储存环中。

中国科学院高能物理研究所(IHEP),作为主要的高能同步辐射光源(HEPS)开发者,于周一在北京郊区怀柔区宣布了这一新成就。

作为国家重点科技基础设施项目之一,高能同步辐射光源(HEPS)有望成为全球最出色的第四代同步辐射设施之一,并将成为材料科学、化学工程、生物医学等领域的研究平台。

高能同步辐射光源(HEPS)项目于 2019 年 6 月 29 日开工建设。该设施由多个部分组成,包括加速器、光束线、终端站和支持设施。

同步辐射光源是一种电磁辐射源,通常由储存环产生。为了产生极其明亮的光,电子将在几个阶段被加速到接近光速,并被迫在封闭路径中运动。

据高能同步辐射光源(HEPS)项目主任潘卫民介绍,周长为 1360.4 米的电子储存环是 HEPS 加速器综合体的主要组成部分。HEPS 储存环是世界上最大的同步辐射光源加速器之一,也是中国最大的。其主要功能是储存高能、高质量的电子束,并产生高性能的同步辐射。

储存环的调试于 7 月 23 日启动。储存环上已安装了总计 1776 个磁铁、超过 2500 个电源和 578 个电子束位置监测器,并有超过 10 万个控制信号。

潘卫民说:「任何微小的硬件错误都可能影响电子束的轨迹,这无疑对储存环的调试是一个巨大的挑战。」

高能同步辐射光源(HEPS)加速器分部副主任焦毅表示,HEPS 储存环的调试工作将在未来几个月继续进行,旨在实现更高的束流强度,并使束流寿命足够长,以进行真空调节和光束线调试。

据高能物理研究所称,高能同步辐射光源(HEPS)项目预计将于 2025 年底准备投入运行。一旦建成,HEPS 能够发出比太阳亮一万亿倍的光,并将向航空航天、能源、环境、生命科学和制药等领域的用户开放。