高能同步輻射光源科研設備順利安裝 大科學裝置進入戰略性時代
作者： 2021年06月30日 來源： 瀏覽量：
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2021年是“十四五”的開局之年，我國的重大科技項目由建設為主轉向了建設與運行并重的關鍵階段。工程材料、基礎科學等領域前瞻性和系統性的研究進一步加深，大型科學裝置戰略部署
2021年是“十四五”的開局之年，我國的重大科技項目由建設為主轉向了建設與運行并重的關鍵階段。工程材料、基礎科學等領域前瞻性和系統性的研究進一步加深，大型科學裝置戰略部署提上日程。技術如同放大鏡，探測著微觀世界，為國家重大戰略需求和前沿基礎科學研究提供技術平臺。
6月28日，大科學裝置高能同步輻射光源(以下簡稱“HEPS”)首臺科研設備——電子槍順利完成安裝，標志著HEPS工程建設正式進入設備安裝階段。同時，也標志著我國大科學裝置的技術和應用深入發展。
HEPS 是一種高亮的大號“顯微鏡”，包括加速器、光束線和實驗站，是工程材料、基礎科學等戰略高技術研究不可或缺的手段。環形加速器中產生的高通量X光經過“通道”到達HEPS，能夠提供能量高達300 keV的X射線，并通過對微觀結構多維度、實時、原位表征，解析物質結構生成及其演化的全周期全過程，揭示微觀物質結構生成演化的機制，剖析微觀物質構成，為物質調控提供基礎支撐。
相比第三代光源，HEPS有明顯優勢。HEPS的亮度比高出兩個數量級(百倍)及以上。為保證該種先進光源的建設能力，中國科學院高能物理研究所于“十二五”期間就開展了高能同步輻射光源驗證裝置的建設，即在加速器、光束線和實驗站上研制關鍵設備和技術驗證，解決高能同步輻射光源正式建設中技術上的薄弱環節，為HEPS的建設奠定技術基礎。
電子槍位于HEPS直線加速器端頭，由槍體、陶瓷桶、防暈環、陰柵組件4大部件構成，是加速電子產生的源頭。作為首臺安裝的科研設備，電子槍的關鍵難點是陰柵組件。為此，中科院高能所提前布局，通過多年的技術攻關、苦心鉆研，解決了陰極發射以及微米級柵網編制、變形和焊接等難題，目前已基本實現陰柵組件的國產化。
據中科院院士、中科院高能所所長王貽芳介紹，早在“十三五”期間，由國家發展改革委立項支持、中國科學院高能物理研究所承擔建設的HEPS項目已啟動，項目建設周期6.5年。截至2021年6月底，HEPS建安工程約完成總工程量的70%，磁鐵、電源等設備完成樣機試制，進入批量加工階段，束流位置測量電子學、像素陣列探測器研制取得階段性進展。預計2022年初，各建筑單體全部交付使用，HEPS將全面轉入設備安裝階段。
建成時，HEPS將成為高能量同步輻射光源、亮度最高的第四代同步輻射光源之一，可滿足與國家發展戰略和工業核心需求相關研究的迫切需求，為基礎科學和工程科學等領域原創性、突破性創新研究提供重要支撐平臺，形成具有強競爭力的綜合性大裝置集群，對材料科學和生命科學的發展具有重要作用。
電子槍安裝成功的同時，先進光源技術研發與測試平臺(PAPS)也啟動試運行，為HEPS提供技術研發與測試支撐能力。PAPS的超導高頻及低溫、精密磁鐵測量、X射線光學檢測等設備開機運轉，解決HEPS建設所需的超導高頻及低溫、精密磁鐵測量、探測器技術研發測試、X射線光學檢測等一系列關鍵技術，為先進光源建設、運行及后續發展提供有力的技術支撐。
適逢建黨百年，恰是我國風華正茂時。多年來，我國多個科研領域不斷汲取力量，百煉成鋼。無論是HEPS電子槍的順利安裝還是神州十二號載人航天的成功發射，都印證著科學技術開花結果。未來征途，講好中國故事、傳遞中國聲音的任務仍在繼續，百年榮光賡續傳承。
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