作者:倪思洁 来源:中国科学报 发布时间:2023/3/14 17:26:14
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直线加速器出束!高能同步辐射光源又有新进展

 

3月14日,“十三五”国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)直线加速器成功加速第一束电子束,实现满能量出束,标志着HEPS进入科研设备安装与调束并行的阶段。 

直线加速器的第一束电子束流能量达到0.5吉电子伏特(GeV)、末端每束团电荷量多于1.5×1010个电子。HEPS工程总指挥潘卫民表示,直线加速器成功满能量出束,拉开了HEPS加速器调束的序幕。

HEPS工程常务副总指挥董宇辉介绍,HEPS主要包括加速器、光束线和实验站三个部分。其中,加速器由直线加速器、增强器和储存环三台独立的加速器,以及连接彼此间的三条输运线组成。

HEPS的工作原理可以概括为“加速电子,产生光”。HPES加速的带电粒子为电子。电子枪产生的高品质电子束,经过直线加速器加速到0.5GeV,然后进入增强器,在增强器再被加速到6GeV。最后,达到6GeV的电子束团从增强器环里引出,注入专门为电子发光准备的储存环中。

“直线加速器是电子的源头和第一级加速器,相当于火箭的点火装置。”HEPS工程加速器部副主任李京祎告诉《中国科学报》,直线加速器是一台常温直线加速器,长约49米,由端头的电子枪、聚束单元、加速结构、微波功率源等设备构成。

他介绍,2021年6月,直线加速器的首台科研设备——电子枪安装完成;2022年3月,直线加速器启动科研设备批量安装;2023年3月,获得辐射安全许可证,直线加速器启动调束。

                         

HEPS直线加速器。中国科学院高能物理研究所供图

“接下来,我们将在此基础上进行直线加速器的参数优化和性能提升,以优化直线加速器性能指标,并为后续增强器、储存环的建设和调束打好基础。”李京祎说。

目前,HEPS增强器已完成安装、正在进行设备调试,储存环隧道设备启动安装,光束线站前端区也已经启动试安装。

HEPS是中科院、北京市共建怀柔科学城的核心装置,由国家发展改革委批复立项,中科院高能所承担建设,自2019年6月启动建设,建设周期6.5年。建成后,HEPS将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,也将是中国第一台高能量同步辐射光源,和我国现有的光源形成能区互补。

HEPS首批将建设14条光束线和相应的实验站,可提供纳米空间分辨、皮秒时间分辨、毫电子伏能量分辨的同步光,通过对微观结构多维度、实时、原位表征,解析物质结构生成及其演化的全周期全过程。

HEPS鸟瞰图。中国科学院高能物理研究所供图

 
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