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[科技] 又一个大国重器，中科院高能同步辐射光源完成真空闭环，世界领先

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北滨路巡游者 发表于 2024-7-12 15:27:43 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
又一个大国重器建成了。
近日，国家重大科技基础设施，高能同步辐射光源（HEPS）储存环完成全环真空闭环。
又一个大国重器，中科院高能同步辐射光源完成真空闭环，世界领先 第1张图片


同步辐射指得是，高速运动的带电粒子，在外磁场作用下作曲线运动时，沿轨道的切线方向发出的电磁辐射，因最初在电子同步加速器上被观测到而得名。
同步辐射光源具有许多常规光源不具备的优越特征，如宽频谱范围、高光谱亮度、高光子通量、高准直性、高偏振以及具有脉冲时间结构等，它使一些常规光源不可能做成的实验成为可能。
简单点说，可以通过同步辐射观察普通光源无法观测到的物质微观世界，在资源、能源、环境、人口和健康等诸多领域都将发挥出极其重要的作用。
例如，测定特殊材料的宽区状态方程，为惯性约束核聚变探测器的精密标定提供条件。再例如，解析 1 微米量级蛋白质晶体的结构，解释重要蛋白的功能，推动新药发明。
HEPS由中国科学院高能物理研究所承担建设，是北京怀柔科学城的核心装置，2019年6月开建，建设周期6.5年。为什么说它是一个大国重器呢？
HEPS储存环束流轨道周长约1360.4米，相当于你绕着体育场的跑道，跑了3圈还没到头。并且环内的面积相当于20余个足球场，绝对够大。
又一个大国重器，中科院高能同步辐射光源完成真空闭环，世界领先 第2张图片


HEPS用于储存高能高品质电子束，同时产生同步辐射光，它是世界上第三大的光源加速器、国内第一大加速器，采用48周期的七弯铁消色散磁聚焦结构方案。储存环能量达6千兆电子伏，发射度小于0.06纳米·弧度，高性能光束线站容量不少于90个，提供能量达300千电子伏的X射线，具备纳米量级空间分辨、皮秒量级时间分辨、毫电子伏量级能量分辨能力。说的直白点，它可以发射比太阳亮1万亿倍的光。
又一个大国重器，中科院高能同步辐射光源完成真空闭环，世界领先 第3张图片


另外，装置建设完成后，最多容纳不少于90个实验站，可以为不同的样本做“体检”。所以说，HEPS是一个妥妥的大国重器。
其实在去年年底的时候，HEPS主体设备就已经安装闭环了，储存环真空、注入引出、高频、低温、插入件、电源、束控、前端区等系统随即开启安装和调试。现在，储存环隧道完成了全环真空闭环，启动全环联调，将正式开启储存环束流调试新阶段，预计今年将会发射出第一束光。
总之，HEPS是我国首台第四代同步辐射装置的核心组成部分，并且全世界目前只有三个国家具备这样的技术能力。
这也意味着，我国在高端科学装备方面，又取得了重大进展，位列世界先进行列。同时，也为我国航空航天、能源环境、生命医药等领域的进一步发展，提供坚实的科学基础。


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