北京雁栖湖畔,将点亮世界“最亮的光”!
在怀柔雁栖湖畔,
一个“放大镜”形建筑,
约90个足球场大小。
3月14日这里成功加速
装置的第一束电子束,
向产生世界“最亮的光”
又迈进了一步!
在怀柔科学城,
座座“大国重器”正在落成。
朝霞映红北京怀柔科学城大科学装置(高能同步辐射光源)。卜向东摄
上述建筑将是我国首台
高能同步辐射光源,
也将是世界上亮度最高的
第四代同步辐射光源之一。
为了这一束电子,
一群“追光的人”等了约十五年!
填补空白的“追光人”
上世纪40年代末,科学界发现:当高能电子束团被强迫在环形同步加速器上,以接近于光速做回旋运动时,会在切线方向发射出电磁波,这就是同步辐射光,如同超级X光机,人们可以借助它观察到物质的微观结构。由此,世界各国开始了建设同步辐射装置来构建光源的“竞赛”。我国高能物理研究者始终认定:要建一台高能光源,填补空白。
2008年,中国科学院高能物理所高能同步辐射光源加速器部副主任李京祎和同事开始对建设高能同步辐射光源的必要性和可行性进行论证,历经近10年攻关,验证了技术路径的可行性,完成了装置的概念和工程设计。高能光源选址,则定在了北京怀柔科学城。
2019年6月,高能同步辐射光源破土动工,争分夺秒成为每位建设者的信条。工程指挥部成员的办公室墙上,挂着一份工程建设零级进度计划图,宏大的工程被细致分解为82步,成为52个分系统人员的“指挥棒”。一个个时间节点稳步推进的背后,是参与者废寝忘食忙碌的身影。
建设中的高能同步辐射光源。潘之望摄
自主创新啃下“硬骨头”
要造出第四代高能同步辐射光源,点亮最“亮”的同步光,物理和硬件技术上要啃的“硬骨头”一个接一个。
施工刚起步,一项地基施工的指标就让建设者们直呼“不可能”——防微振动控制目标要小于25纳米,即要实现结构“零沉降”。纳米,这个从未出现在建筑规范中的单位,却是未来光源实验精度的重要保障。装置建设团队反复试验,用4个月里无数次失败最终换来了答案:他们将光源储存环隧道及实验大厅地基用厚达3米的素混凝土进行基础换填,保障光源地基稳如磐石。
大装置里面的“小家伙”也难关重重。
光源直线加速器是电子的源头和第一级加速器,电子束要通过它加速到0.5吉电子伏特的高能量,其中关键部件之一是提供能量的微波功率源,需搭配“升级款”的固态调制器,但全世界仅有一家企业有成熟产品,且价格十分昂贵。
“我们下了决心,一定要自己研制出来。”李京祎语气坚定。团队成员前后钻研了3年,迭代了6个版本,实现了设计指标。最终,当固态调制器“就位”于光源现场,一项项测试数据在屏幕上跳动,均达到“满分”标准。这是代级的跃变!
期待世界“最亮的光”
历时近4年建设,曾经的荒草地上已经“长”出了三栋主体建筑,最大的圆环状建筑便是光源的核心。在建设过程中,“北京市、怀柔区和怀柔科学城全方位保驾护航,为‘大国重器’连通了‘生命线’。”李京祎说。
2022年冬天,是光源主体建筑封顶、科研设备启动安装的首个冬天。由于科研设备的准直精度普遍在10微米量级,环境温度的细微变化,都会导致设备准直精度下降。以储存环为例,其环境温度必须保持在正负0.1摄氏度范围内,才能保证磁铁等设备的就位精度。面对如此严苛的需求,怀柔区迅速协调,及时解决了光源装置区的水、电、供暖等问题……
今年3月,高能同步辐射光源直线加速器“满能量”出束,率先迎来“开门红”,每秒都有百亿量级的电子从电子枪“射”出,其中约90%的电子能顺利抵达末端,保证末端电荷量达到额定2.5纳库(1微库=1000纳库)以上。这座“大国重器”向产生世界最“亮”的同步光再迈进一步。预计2025年,高能同步辐射光源将建成运行。
高能同步辐射光源直线加速器成功满能量出束
现在,光源最大的“环形加速跑道”——储存环的安装正在进行。光源投入运行后,储存环中电子束在奔跑的过程中,将产生高亮度的同步光,帮助科研人员“照亮”实验样品,更好地解析物质的微观结构及演变。
与储存环一墙之隔,便是未来供用户开展科学实验的实验站,大到飞机发动机、小到病毒蛋白质,都能在这里“体检”。
“基础研究是科技发展的基石,我们期待光源的第一束光尽快到来!”李京祎说。
编辑 赵熹
大家都在看
-
中国十大历史博物馆排行榜,故宫博物院排第 历史博物馆可以让人学到很多历史知识,看到很多文物,很有纪念意义。很多博物馆是跟当地历史有关系,可以了解过去。下面就和世界之最网小编一起看一看中国十大历史博物馆排行榜,让我 建筑之最05-27
-
世界十大建筑之最排行榜:港珠澳大桥居首, 建筑是城市发展过程中不可缺少的一部分,很多建筑更是国家的象征,凭借悠久的历史和深厚的文化底蕴从而备受关注。下面就和世界之最网小编一起看一看世界十大建筑之最排行榜,让我们详 建筑之最05-27
-
中国现代十大建筑奇迹排行榜,三峡大坝和港 建筑是凝固的艺术,也是时代的印记。在我国众多的现代建筑中,有高耸入云的摩天大楼,也有建筑宏伟的时代大厦,还有造型奇特,震惊世界的各式特色建筑。下面就和世界之最网小编一起看 建筑之最05-22
-
中国十大军事建筑排行榜:长城排第九,剑门 中国古代建筑的防御和军事建筑在世界上独树一帜,具有独特的特点和技术。中国古代建筑的防御工程主要包括城墙、城门、城楼等。下面就和世界之最网小编一起看一看中国十大军事建筑排行 建筑之最05-22
-
苏州十大古建筑排行榜:寒山寺上榜,怡园排 苏州拥有众多名胜古迹,包括以拙政园等为代表的古典园林、周庄和同里等水乡古镇、虎丘山风景名胜区等自然景观,以及寒山寺、忠王府等人文景点,也分布有不少知名的古建筑。现在世界之 建筑之最05-21
-
新加坡十大标志性建筑排行榜,鱼尾狮公园排 新加坡这个独立不到60年的海上小岛国,被认为是地球上最先进的国家之一,拥有数量众多的超高层建筑。那你知道新加坡著名的标志性建筑有哪些呢?现在世界之最网小编为大家介绍新加坡十 建筑之最05-21
-
中国保存最完好的古代县衙,内乡县衙与故宫 在我国只要是一说到衙门,就知道是古代的办公场所。在如今我国的县衙所保存的情况上看,它其实也是一个很让人所感到无比的骄傲,这里的骄傲不是因为衙门的成就,而是从建筑的角度看, 建筑之最05-14
-
世界三大奇塔,世界最高木塔,山西应县木塔 我们说的“应县木塔”,全称佛宫寺释迦塔。释迦塔位于山西省朔州市应县城西北佛宫寺内,所以有了“佛宫寺释迦塔”,俗称“应县木塔”。 佛宫寺释迦塔(应县木塔)应县木塔建于辽代, 建筑之最05-01
-
多项建筑之“最”来源于新区这家企业 日前,四川省经济和信息化厅网站公示了全省“专精特新”申报及参与复核的中小企业,眉山天府新区7家企业榜上有名,其中4家是今年新认定的企业。“专精特新”企业都有着怎样的优势?这 建筑之最05-01
-
越 王 楼——绵阳第一地标 越 王 楼——绵阳第一地标绵阳第一地标建筑越王楼雄伟和霸气。从越王楼游客中心旁边的梯步上去就是越王楼的二楼平台。从二楼平台大厅可乘坐电梯,直上15楼(顶楼),在15楼四周走廊可 建筑之最04-03
相关文章
- 福州值得去的7大景点,去过一个都是人间值
- 世界上最大的城堡:布拉格城堡长为570米宽
- 重庆著名的六大地标建筑:来福士广场上榜,
- 深圳有哪些地标性建筑?深圳著名的六大地标
- 香港著名的六大地标建筑,香港中银大厦上榜
- 沈阳著名的六大地标建筑,沈阳故宫排第一位
- 中国“第一私人豪宅”:耗时300年完工,如
- 秦始皇一生6大“世界级”建造,如今仍有4个
- 长沙著名的六大地标建筑,橘子洲风景区排第
- 成都著名的六大地标建筑,新世纪环球中心排
- 宁波著名的六大地标建筑:天一阁居第二,宁
- 温州著名的六大地标建筑,温州置信广场榜上
- 大连著名的六大地标建筑,星海广场排第一位
- 南京著名的六大地标建筑,南京长江大桥排在
- 杭州著名的六大地标建筑,杭州来福士中心排
- 福州著名的六大地标建筑,福州白塔居榜首
- 苏州著名的六大地标建筑,苏州东方之门排第
- 长春著名的六大地标建筑,伪满皇宫博物院居
- 南宁著名的六大地标建筑,南宁会展中心排第
- 南昌著名的六大地标建筑,滕王阁排第一名
热门阅读
-
贵州十大名桥排行榜,北盘江大桥全长1341.4 05-14
-
全球十大最高的桥梁,中国独占八座 04-14
-
深圳十大高楼排行榜,平安金融中心高达592. 07-11
-
2020年全球十大高楼排名,中国占了6座! 05-12
-
中国海洋大学怎么样 海大真的是985中最烂 05-14
-
世界上最美的十大教堂,凡蒂冈圣彼得教堂位 05-15
-
全球十大摩天轮排行:天津之眼直径达110米 04-03
-
埃及十大著名神庙,卢克索神庙位居榜首 05-30