3月14日，“十三五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施高能同步輻射光源（HEPS）直線加速器成功加速第一束電子束，實(shí)現(xiàn)滿能量出束，標(biāo)志著HEPS進(jìn)入科研設(shè)備安裝與調(diào)束并行的階段。
直線加速器的第一束電子束流能量達(dá)到0.5吉電子伏特（GeV）、末端每束團(tuán)電荷量多于1.5×1010個(gè)電子。HEPS工程總指揮潘衛(wèi)民表示，直線加速器成功滿能量出束，拉開了HEPS加速器調(diào)束的序幕。
HEPS工程常務(wù)副總指揮董宇輝介紹，HEPS主要包括加速器、光束線和實(shí)驗(yàn)站三個(gè)部分。其中，加速器由直線加速器、增強(qiáng)器和儲(chǔ)存環(huán)三臺(tái)獨(dú)立的加速器，以及連接彼此間的三條輸運(yùn)線組成。
HEPS的工作原理可以概括為“加速電子，產(chǎn)生光”。HPES加速的帶電粒子為電子。電子槍產(chǎn)生的高品質(zhì)電子束，經(jīng)過直線加速器加速到0.5GeV，然后進(jìn)入增強(qiáng)器，在增強(qiáng)器再被加速到6GeV。最后，達(dá)到6GeV的電子束團(tuán)從增強(qiáng)器環(huán)里引出，注入專門為電子發(fā)光準(zhǔn)備的儲(chǔ)存環(huán)中。
“直線加速器是電子的源頭和第一級(jí)加速器，相當(dāng)于火箭的點(diǎn)火裝置?！盚EPS工程加速器部副主任李京祎告訴《中國科學(xué)報(bào)》，直線加速器是一臺(tái)常溫直線加速器，長約49米，由端頭的電子槍、聚束單元、加速結(jié)構(gòu)、微波功率源等設(shè)備構(gòu)成。
他介紹，2021年6月，直線加速器的首臺(tái)科研設(shè)備——電子槍安裝完成；2022年3月，直線加速器啟動(dòng)科研設(shè)備批量安裝；2023年3月，獲得輻射安全許可證，直線加速器啟動(dòng)調(diào)束。
HEPS直線加速器。中國科學(xué)院高能物理研究所供圖
“接下來，我們將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行直線加速器的參數(shù)優(yōu)化和性能提升，以優(yōu)化直線加速器性能指標(biāo)，并為后續(xù)增強(qiáng)器、儲(chǔ)存環(huán)的建設(shè)和調(diào)束打好基礎(chǔ)?！崩罹┑t說。
目前，HEPS增強(qiáng)器已完成安裝、正在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，儲(chǔ)存環(huán)隧道設(shè)備啟動(dòng)安裝，光束線站前端區(qū)也已經(jīng)啟動(dòng)試安裝。
HEPS是中科院、北京市共建懷柔科學(xué)城的核心裝置，由國家發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng)，中科院高能所承擔(dān)建設(shè)，自2019年6月啟動(dòng)建設(shè)，建設(shè)周期6.5年。建成后，HEPS將是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，也將是中國第一臺(tái)高能量同步輻射光源，和我國現(xiàn)有的光源形成能區(qū)互補(bǔ)。
HEPS首批將建設(shè)14條光束線和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)站，可提供納米空間分辨、皮秒時(shí)間分辨、毫電子伏能量分辨的同步光，通過對(duì)微觀結(jié)構(gòu)多維度、實(shí)時(shí)、原位表征，解析物質(zhì)結(jié)構(gòu)生成及其演化的全周期全過程。
HEPS鳥瞰圖。中國科學(xué)院高能物理研究所供圖
引自中國科學(xué)報(bào)2023.3.14版 原地址：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496084.shtm
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