中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 （記者 王振紅）8月18日，記者從中國科學(xué)院高能物理研究所獲悉，高能同步輻射光源（HEPS）儲存環(huán)成功存儲35個束團(tuán)，流強(qiáng)達(dá)到12毫安。這是HEPS建設(shè)的又一重要里程碑，標(biāo)志著HEPS加速器進(jìn)入了調(diào)束快行道。

高能同步輻射光源（HEPS）航拍圖（2024年8月拍攝）（供圖：中國科學(xué)院高能物理研究所）

HEPS工程總指揮潘衛(wèi)民研究員表示，“儲存環(huán)成功實(shí)現(xiàn)束流存儲是一項(xiàng)重大進(jìn)展，這表明我們前期的設(shè)備安裝、調(diào)試非常成功，也標(biāo)志著HEPS光源進(jìn)入了一個新的階段。” 他指出，“為了實(shí)現(xiàn)國際一流的加速器及光源整體性能，磁鐵、電源、真空、注入、機(jī)械、準(zhǔn)直、高頻、束測、控制、定時、插入件等硬件指標(biāo)要達(dá)到第四代光源的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求。調(diào)束初期，儲存環(huán)就有1776塊磁鐵，2500余臺電源，578個電子束流位置探測器，1360米真空室，3個高頻腔，2臺脈沖沖擊器和切割磁鐵，控制信號超過10萬路，任何一個微小的硬件錯誤，例如一個硬阻攔或設(shè)備安裝錯位，都會影響電子束的軌跡，另外，HEPS與眾不同，它有注入和引出兩塊切割磁鐵，垂直物理孔徑僅兩三個毫米，對調(diào)束來說，這無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。”

HEPS科學(xué)技術(shù)委員會主任、儲存環(huán)調(diào)束總顧問陳森玉院士參加調(diào)束后表示，“HEPS儲存環(huán)僅有毫米級的動力學(xué)孔徑，加上注入引出區(qū)存在兩個垂直方向±2.5毫米的物理孔徑限制，其調(diào)束任務(wù)是異常艱巨的。HEPS調(diào)束團(tuán)隊(duì)在很短的時間內(nèi)就取得了很好的調(diào)束成果，可以說幾乎沒有走一點(diǎn)彎路，表現(xiàn)出色。”

在接下來的幾個月內(nèi)，HEPS調(diào)束團(tuán)隊(duì)將再接再厲，提升和優(yōu)化電子束流流強(qiáng)、壽命等參數(shù)，力爭盡早為光束線站供光。

儲存環(huán)調(diào)束團(tuán)隊(duì)正在緊張工作。（供圖：中國科學(xué)院高能物理研究所）

據(jù)了解，HEPS是我國及亞洲首臺第四代同步輻射光源，也是全球首批10皮米弧度量級自然發(fā)射度的光源之一，其核心是一臺具有極低發(fā)射度的全新儲存環(huán)加速器，物理設(shè)計(jì)極具挑戰(zhàn)性。在國際通用的混合多彎鐵消色散結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，HEPS加速器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地融合了包含縱向梯度二極鐵和反向彎轉(zhuǎn)二極鐵的新型單元節(jié)等多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，完成了國際已建及在建同類光源中自然發(fā)射度指標(biāo)最高的儲存環(huán)設(shè)計(jì)方案。同時，HEPS還首次提出并采用了基于增強(qiáng)器高能累積的置換注入方案，為高電荷量束團(tuán)置換注入開辟了新路徑。

HEPS是我國“十三五”期間優(yōu)先建設(shè)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，國家發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng)，中國科學(xué)院、北京市共建懷柔科學(xué)城的核心裝置，由中國科學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建設(shè)，于2019年6月啟動建設(shè)，建設(shè)周期6.5年。經(jīng)過5年的建設(shè)，2024年7月23日，HEPS儲存環(huán)正式開機(jī)調(diào)束，實(shí)現(xiàn)單束團(tuán)電子束繞儲存環(huán)首次循環(huán)貫通；8月6日，成功實(shí)現(xiàn)單束團(tuán)電子束存儲，流強(qiáng)約60微安，壽命超過1分鐘；8月18日，成功存儲35個束團(tuán)，流強(qiáng)達(dá)到12毫安。

高能同步輻射光源（HEPS）儲存環(huán)隧道內(nèi)。（供圖：中國科學(xué)院高能物理研究所）

目前，HEPS直線加速器、增強(qiáng)器已滿能量出束，儲存環(huán)正在束流調(diào)試，光束線站正在加緊設(shè)備安裝。建成后，HEPS可發(fā)射比太陽亮度高1萬億倍的光，將是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，也將是中國第一臺高能量同步輻射光源，使中國繼歐、美之后躋身為世界三大第四代高能同步輻射光源所在地之一，將與我國現(xiàn)有的光源形成能區(qū)互補(bǔ)，面向航空航天、能源環(huán)境、生命醫(yī)藥等領(lǐng)域用戶開放。