企业新闻推广
2022-7-30 07:46
7656
0
|
【晒晒咱的国之重器㉜】 这里是北京雁栖湖畔的怀柔科学城。 群山环抱中，一个圆环状的大科学装配静静耸立其间。它是被公众亲热地称为“放大镜”的高能同步辐射光源（High Energy Photon Source，简称HEPS）。 提起光源，你的脑海中会显现出灯泡的画面吧，因而把HEPS设想成一个“大型灯泡”。 实在否则。这里的“高能”可不是“前方高能”里的阿谁“高能”，而是指物理学中摸索微观天下物资探针所具有的高能量。 据HEPS工程总批示潘卫民研讨员先容，从高空俯瞰，HEPS整体修建形似一个放大镜，设想寓意为“摸索微观天下的利器”。“浅显地讲，你可以把HEPS视为一个具有超紧密、超快、超穿透才能的巨型X光机。”潘卫民说。 作为国家“十三五”严重科技根本设备，HEPS由加速器、光束线站及配套设备等组成，总修建面积约12.5万平方米。周长约1.5千米的主体环形修建，如同放大镜的镜框，里面安装有贮存环加速器、光学元件、衍射仪等科学仪器。其中的贮存环里，散布着2400多块磁铁及各类高精尖装备。 “同步辐射是指接近光速的带电粒子在做曲线活动时沿切线偏向发出的电磁辐射，也叫作同步光。为了研讨材料内部结构与变化的进程，科研职员需要借助强力的科研装配停止探测剖析。”中科院高能物理研讨所副所长、HEPS工程常务副总批示董宇辉研讨员说，作为研讨物资内部结构的平台，HEPS能对物资内部停止多维度扫描，“HEPS运转的重要方针，就是供给高能、高亮度的硬X射线。” 发生X射线的常见方式有两种：一是用加速后的电子轰击金属靶，发生X射线；二是在同步辐射装配中，当电子以接近光速的速度“飞翔”时，会在磁场感化下发生曲线活动，沿着弯转轨道切线偏向发射持续的电磁辐射。 “这就像下雨时，我们快速转动雨伞，沿着雨伞边沿的切线偏向会飞出一簇簇水珠。”董宇辉说，与常规X射线相比，同步辐射光源发生的同步辐射光频谱更宽、亮度更高、相关性和准直性更好。 同步辐射光源按照加速器中电子的能量，可以分为低、中、高三种，各有偏重。董宇辉先容，HEPS偏重于对微观结构及演变的多维度、实时、原位表征，可用于航空策动机单晶叶片等工程材料结构的多维度表征和1微米量级卵白质份子结构演变表征等。“作为探测物资结构的探针，X射线的光源亮度是最为关键的目标——更高的亮度能将物资内部的微观结构‘看’得更清楚。是以，获得更高亮度的X射线源一向是科学家孳孳以求的方针。” 多年来，我国延续成长同步辐射光源，有力支持了国内根本科学的成长。但我国今朝所具有的同步辐射装配均处于中、低能区，能区地域散布、光谱亮度等还满足不了经济成长和国家计谋需求。扶植更高亮度的第四代高能同步辐射光源，成为潘卫民、董宇辉等我国今世“追光人”的一大愿望。 2008年，HEPS科研团队就起头对我国扶植HEPS的需要性和可行性停止论证。尔后经过近十年攻关，科研职员成功完成关键技术攻关和样机研制使命，具有了扶植先辈高能同步辐射光源的才能。 2019年6月，HEPS开工启动，扶植周期6.5年，估计将于2025年12月底完工。建成后，它将在材料科学、化学工程、能源情况、生物医学、航空航天等众多范畴大显神通。 2021年6月28日，HEPS首套科研装备——电子枪（直线加速器端头，即加速电子发生的泉源）安装完成，标志着HEPS工程正式进入装备安装阶段。 今朝，HEPS各修建单体已连续托付装备安装。可以预见，3年后，全球“最亮”的光源将照亮微观天下物资的结构奥秘。 （本报记者 张亚雄） |
