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我国首台高能同步辐射光源成功加速第一束电子束
标签: 电子束
2023-03-17  阅读

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  【康沃真空网】2023年3月14日,“十三五”国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)直线加速器满能量出束,成功加速第一束电子束,这标志着HEPS进入科研设备安装、调束并行阶段。

  高能同步辐射光源的直线加速器是一台常温直线加速器,是电子的源头和第一级加速器,长约49米,用于产生电子,并将电子加速。

  我国首台高能同步辐射光源成功加速第一束电子束

  ▲ HEPS直线加速器

  2022年3月,直线加速器率先启动隧道设备安装工作。2023年1月13日,该光源的增强器实现全线贯通,并于3月9日启动直线加速器电子束的调束工作。3月14日下午,直线加速器的束流成功达到500兆电子伏特,末端电荷量也达到设计的2.5纳库以上。

  我国首台高能同步辐射光源成功加速第一束电子束

  ▲ HEPS直线加速器能谱靶截图

  “直线加速器成功满能量出束,拉开了HEPS加速器调束的序幕,调束团队将在此基础上进行参数优化和性能提升,以优化直线加速器性能指标,并为后续增强器、储存环的建设打下坚实基础。”—— HEPS工程总指挥潘卫民

  直线加速器建设过程中,物理设计和设备研发团队坚持技术创新,取得多项成果:自主开发全新上层调束软件平台Pyapas和面向物理的调束软件,可实现多运行模式调试;创新设计内水冷结构和对称式功率耦合器的加速结构,简化了加工工艺的同时,高功率测试加速梯度达到33MV/m,处于国际同类设备先进水平;基于绝缘栅双极晶体管的固态调制器,脉冲重复稳定度优于0.02%,相比人工线型调制器提高近一个量级;长寿命、高流强的阴栅组件研制成功,发射电流达到14.7A,电流发射密度≥10A/cm2,寿命大于9000小时。这些成果为HEPS加速器的建设、调束、运行提供了可靠的技术保障,也为先进光源建设提供了坚实的技术储备。

  我国首台高能同步辐射光源成功加速第一束电子束

  ▲ 高能同步辐射光源航拍图 来源:央视新闻

  作为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,HEPS建成后将和我国现有的光源形成能区互补,对提升我国国家发展战略与前沿基础科学和高技术领域的原始创新能力具有重大意义。