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2024-08-19 20:16:15

高能同步辐射光源加速器调束取得重大进展,未来将发射超强光

2024 年 8 月 18 日,高能同步辐射光源(以下简称 HEPS)储存环流强达到 12 毫安,这一重要里程碑标志着 HEPS 加速器进入了调束快行道。

HEPS 是我国“十三五”期间优先建设的国家重大科技基础设施之一,也是中国科学院、北京市共建怀柔科学城的核心装置,由中国科学院高能物理研究所承担建设,于 2019 年 6 月启动,建设周期 6.5 年。目前,HEPS 直线加速器、增强器已满能量出束,储存环正在束流调试,光束线站正在加紧设备安装。

建成后,HEPS 可发射比太阳亮度高 1 万亿倍的光,将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,也是中国第一台高能量同步辐射光源,这使中国继欧、美之后跻身为世界三大第四代高能同步辐射光源所在地之一。它将与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。

HEPS 的核心是一台具有极低发射度的全新储存环加速器,其物理设计极具挑战性。HEPS 加速器设计团队创新性地融合了包含纵向梯度二极铁和反向弯转二极铁的新型单元节等多项创新设计,完成了国际已建及在建同类光源中自然发射度指标最高的储存环设计方案。同时,HEPS 还首次提出并采用了基于增强器高能累积的置换注入方案,为高电荷量束团置换注入开辟了新路径。

HEPS 工程总指挥潘卫民研究员表示:“储存环的控制信号超过 10 万路,任何一个微小的硬件错误,都会影响电子束的轨迹。另外,HEPS 与众不同,它有注入和引出两块切割磁铁,垂直物理孔径仅两三个毫米,对调束来说,这无疑是一个巨大的挑战。”开机以来,HEPS 加速器部副主任焦毅研究员带领平均年龄仅 34 岁的调束团队,每天 24 小时不间断地进行调束。

HEPS 科学技术委员会主任、储存环调束总顾问陈森玉院士参加调束后称:储存环仅有毫米级的动力学孔径,加上注入引出区存在两个垂直方向±2.5 毫米的物理孔径限制,其调束任务异常艰巨。