设计亮度世界最高,我国首台高能同步辐射光源建设进入冲刺

发布者:触摸天际 2025-3-30 10:05

作为设计亮度世界最高的第四代同步辐射光源和中国第一台高能同步辐射光源,我国国家重大科技基础设施——高能同步辐射光源HEPS今天在北京宣布启动带光联调,标志着该装置建设进入冲刺阶段。

束流品质优秀,还更绿色环保

HEPS是我国“十三五”期间优先建设的国家重大科技基础设施之一,是中国科学院、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、中国科学院高能物理研究所承担建设。该装置于2019年6月启动建设,周期为6.5年,目前已完成加速器和第一批光束线站的建设。

HEPS首期建设14条用户线站和1条测试线站

截至今年1月,经过多轮束流调试,HEPS储存环束流流强达到了40毫安以上,发射度降低到93皮米弧度。电子束流的发射度是描述电子束质量和特性的重要参数之一,发射度越小,说明电子束在横向的分散程度越小,电子束的运动分布越接近于束流的轴向,束流的品质越好,发出的同步辐射光的亮度越高。

1月12日,储存环束流发射度优化为93皮米弧度,达到国家验收指标

HEPS工程总指挥潘卫民介绍说,今年1月,HEPS还实现了一种创新的注入引出机制,即基于增强器高能累积的置换注入。

为了应对紧密的磁聚焦结构和超小动力学孔径带来的挑战,HEPS利用增强器作为高能累积环,将储存环中待替换的束团引出并回注到增强器中,与低电荷量电子束融合,累积成高电荷量束团,经进一步加速,再注入至储存环,实现在轴置换注入。

这种方案减小了增强器低能阶段对单束团电荷量的需求,同时实现了引出束流的循环再利用,使得HEPS加速器更加绿色环保

2025年1月2日,HEPS储存环成功实现基于增强器高能累积的置换注入

如今,首期多条光束线站启动带光调试,开展特色样品实验,随着储存环电子束流品质的优化,使得光束线站实验质量进一步提升,HEPS工程也正式进入带光联调阶段。

特色线站光穿透更深、分辨率更高

在HEPS首期建设14条用户光束线站和1条测试线站中,硬X射线成像线站HXI是一条特色线站,可提供高空间相干的高能X射线。它能实现难以兼得的强穿透且高灵敏度、大视场且高分辨X射线成像,将为航空航天工程材料研究、全脑介观3D成像等前沿领域提供强有力的科研支撑。

去年10月12日,HEPS储存环W73扭摆器发射的高能同步光经350米光束线调制抵达HXI实验站。经过紧张的带光调试,线站团队利用钢板预制裂纹标样,结合自主研发的超高像素数、高分辨、高灵敏的面探测器,开展相衬成像对比实验。

2024年10月12日,HEPS储存环W73扭摆器发射的高能同步光经350米光束线调制抵达HXI实验站

实验结果表明,与常规光源对比,HXI线站的光穿透更深、分辨率更高,灵敏度显著提高,可检出的裂纹显著增加,成像的对比度也大大提高。

HEPS工程常务副总指挥董宇辉说,线站团队自主研发的像素数世界领先的高能X射线成像探测器在衍射成像模式下,单次扫描即可并行获得几十万个样品点的衍射信号,极大的提高了衍射成像数据获取效率,同时该线站依托HEPS高能、低发射度的优势,创新设计插入件组,采用超长物源距,可提供能量高达300千电子伏特的高能X光,空间相干长度是国际先进水平的3.5倍。

大家都在看

  • 让谷歌横空出世的世界最大矩阵

    让谷歌横空出世的世界最大矩阵 图源:pixabay撰文 |丁玖 朱慧坚(广州南方学院)1998年9月4日,两个25周岁的年轻小伙拉里·佩奇(Larry Page,生于1973年3月26日)和谢尔盖·布林(Sergey Brin,生于1973年8月21日)在加利福尼亚州旧金山湾区圣马特 ... 世界最高03-15

  • 美媒:“全球最富裕国家发动的战争,正在让最无力的人买单”

    美媒:“全球最富裕国家发动的战争,正在让最无力的人买单” 美国有线电视新闻网(CNN)3月13日发表的文章说,全球最富裕国家发动的战争,正在让最无力承受代价的民众买单。文章说,美国与以色列联合对伊朗发动的军事打击导致全球燃料供应紧张。世界上最关键的能源运输通道之一 ... 世界最高03-15

  • 全球最大,国内首艘!安徽造!

    全球最大,国内首艘!安徽造! 3月10日,芜湖造船厂有限公司成功交付了全球最大、国际领先、国内首艘集成式一体化大型压裂船“海洋石油696”。“海洋石油696”是一艘高度集成化、自动化、数智化的集成式一体化压裂船,为电力推进、无限航区作业的 ... 世界最高03-15

  • “石”来运转——全球最大石材展首批展品顺利通关

    “石”来运转——全球最大石材展首批展品顺利通关   3月12日,第二十六届中国厦门国际石材展览会的首批参展石材,经厦门海关所属东渡海关审核备案及全程监管,顺利运抵海天码头。标志着全球规模最大的石材专业展会,筹备工作全面启动。东渡海关关员监管第二十六届 ... 世界最高03-13

  • 成了!日本带头卡脖子40年,中国自己登顶,直接做成世界第一

    成了!日本带头卡脖子40年,中国自己登顶,直接做成世界第一 日本带头卡脖子卡了40年的技术,中国直接干到了全球第一。据报道,中国建材集团发布了T1200级超高强度碳纤维。新华社披露,这款产品的工程化拉伸强度突破8000兆帕,是全球第一款实现量产的T1200级碳纤维产品,中国也 ... 世界最高03-13

  • 全球最大压裂船“海洋石油696”交付

    全球最大压裂船“海洋石油696”交付 3月10日,我国首艘自主设计建造的集成式大型压裂工程船——“海洋石油696”在浙江舟山交付,填补了我国海上油气压裂增产技术与工程装备的空白,对提升我国海洋油气开发能力、保障国家能源安全具有重要意义。图源/央 ... 世界最高03-12

  • 迈入万亿美元时代,全球规模最大、规格最高半导体“嘉年华”本月底在沪开幕

    迈入万亿美元时代,全球规模最大、规格最高半导体“嘉年华”本月底在沪开幕 全球规模最大、规格最高、最具影响力及最新技术热点全覆盖的半导体“嘉年华”——SEMICON / FPD China 2026将于3月25日在上海新国际博览中心揭幕,同期会议将于3月22日开始。本届展览面积超10万平方米,现场有5000多 ... 世界最高03-12

  • 海外网评:世界乱象丛生,中国稳如泰山

    海外网评:世界乱象丛生,中国稳如泰山 来源:海外网3月8日,中共中央政治局委员、外交部长王毅就中国外交政策和对外关系回答中外记者提问。(图/外交部网站)“我想告诉海外的同胞们,你面前的世界乱象丛生,你身后的祖国稳如泰山”“中国绝不走国强必霸的 ... 世界最高03-09

  • 世界上最高十座山峰,死亡率有多高?

    世界上最高十座山峰,死亡率有多高? 1️⃣ 珠穆朗玛峰(8848m)世界之巅,金字塔形,中尼边界第一次被登顶,1953年5月29日新西兰人埃德蒙·希拉里 + 尼泊尔向导丹增·诺尔盖(南坡)死亡率:约 5%特点:世界第一高峰,路线相对成熟,最有名。2️⃣ 乔戈 ... 世界最高03-09

  • 国际锐评丨稳如泰山的中国是世界之幸

    国际锐评丨稳如泰山的中国是世界之幸 来源:央视新闻客户端“不确定性是2026年全球面临的确定性风险”“战后国际秩序正遭摧毁”——今年年初,世界经济论坛和慕尼黑安全会议分别在年度报告中发出警告。开年以来,从拉美到中东,冲突动荡接连出现,引发人 ... 世界最高03-09

相关文章