中新網(wǎng)北京3月14日電 (記者 孫自法)中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所(中科院高能所)正在推進(jìn)建設(shè)的“十三五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高能同步輻射光源”(HEPS)3月14日取得又一項(xiàng)重要里程碑進(jìn)展——其直線加速器滿能量出束，成功加速第一束電子束?！ ?img src="http://i2.chinanews.com.cn/simg/ypt/2023/230314/b9deb816-4118-400d-a872-955248d6fbff_zsite.jpg" alt="" />
HEPS團(tuán)隊(duì)成員在直線加速器控制室工作?！≈行律缬浾?孫自法 攝
這一大科學(xué)裝置整體建筑外型酷似一枚巨型放大鏡，是中科院、北京市共建的懷柔科學(xué)城的核心裝置。不久前，HEPS增強(qiáng)器全線貫通、儲(chǔ)存環(huán)隧道設(shè)備啟動(dòng)安裝，光束線站前端區(qū)啟動(dòng)試安裝，全面進(jìn)入科研設(shè)備安裝階段。此次直線加速器滿能量出束，標(biāo)志著HEPS建設(shè)進(jìn)入科研設(shè)備安裝、調(diào)束并行階段。
HEPS工程加速器部副主任、中科院高能所李京祎研究員介紹說(shuō)，HEPS直線加速器是一臺(tái)常溫直線加速器，長(zhǎng)約49米，用于產(chǎn)生電子，并將電子加速到500兆電子伏(MeV)，是電子的源頭和第一級(jí)加速器，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。
作為HEPS率先進(jìn)入設(shè)備安裝的先行軍，直線加速器建設(shè)團(tuán)隊(duì)自2022年3月啟動(dòng)隧道設(shè)備安裝開始，歷時(shí)4個(gè)月完成全部設(shè)備安裝，并于當(dāng)年9月完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和高功率老練。經(jīng)過(guò)充分磨合和準(zhǔn)備，2023年3月9日啟動(dòng)調(diào)束，束流全線貫通，取得開門紅。3月14日，HEPS直線加速器束流能量達(dá)到500MeV、末端電荷量達(dá)到額定2.5納庫(kù)(nC)以上。
HEPS工程總指揮、中科院高能所潘衛(wèi)民研究員表示，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，調(diào)束團(tuán)隊(duì)將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(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)HEPS增強(qiáng)器、儲(chǔ)存環(huán)的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
同時(shí)，直線加速器建設(shè)過(guò)程中，HEPS物理設(shè)計(jì)和設(shè)備研發(fā)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，取得多項(xiàng)成果：一是自主開發(fā)全新上層調(diào)束軟件平臺(tái)(Pyapas)和面向物理的調(diào)束軟件，可實(shí)現(xiàn)多運(yùn)行模式調(diào)試；二是創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)水冷結(jié)構(gòu)和對(duì)稱式功率耦合器的加速結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了加工工藝的同時(shí)，高功率測(cè)試加速梯度達(dá)到33兆伏每米(MV/m)，處于國(guó)際同類設(shè)備先進(jìn)水平；三是基于絕緣柵雙極晶體管的固態(tài)調(diào)制器，脈沖重復(fù)穩(wěn)定度優(yōu)于0.02%，相比人工線型調(diào)制器提高近一個(gè)量級(jí)；四是長(zhǎng)壽命、高流強(qiáng)的陰柵組件研制成功，發(fā)射電流、電流發(fā)射密度均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，壽命大于9000小時(shí)。
潘衛(wèi)民指出，這些成果為HEPS加速器的建設(shè)、調(diào)束、運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障，也為先進(jìn)光源建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備。
中科院高能所提供的HEPS直線加速器已完成的重要建設(shè)節(jié)點(diǎn)包括：2019年6月，物理設(shè)計(jì)定型凍結(jié)；2021年3月，第一根加速結(jié)構(gòu)測(cè)試驗(yàn)收完成；2021年6月，首臺(tái)科研設(shè)備——電子槍安裝完成；2022年3月，科研設(shè)備批量安裝啟動(dòng)；2022年5月，全線真空封接完成；2022年9月，聯(lián)合調(diào)試完成；2023年3月，獲得輻射安全許可證，直線加速器成功出束。
據(jù)了解，大科學(xué)裝置HEPS由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)立項(xiàng)，中科院高能所承擔(dān)建設(shè)，2019年6月啟動(dòng)建設(shè)，計(jì)劃建設(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(guó)第一臺(tái)高能量同步輻射光源，它將和中國(guó)現(xiàn)有的光源形成能區(qū)互補(bǔ)，對(duì)提升中國(guó)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與前沿基礎(chǔ)科學(xué)和高技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力具有重大意義。(完)
引自中國(guó)新聞網(wǎng) 2023.3.14版 原地址 https://m.chinanews.com/wap/detail/chs/zw/9971429.shtml
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