「鸚鵡螺」添新伴兒!X射線自由電子雷射試驗裝置項目通過驗收

2020-11-23 澎湃新聞

「鸚鵡螺」添新伴兒！X射線自由電子雷射試驗裝置項目通過驗收

2020-11-16 18:36 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

據中國科學院上海高等研究院，國家重大科技基礎設施X射線自由電子雷射試驗裝置項目近日通過國家驗收。該項目經過5年半的建設和精細調試，高質量地建成了我國首臺X射線波段自由電子雷射試驗裝置，並成功地研製了射頻超導加速單元。

裝置位於浦東新區，將與上海光源、國家蛋白質科學研究(上海)設施、上海超強超短雷射裝置等組成張江綜合性國家科學中心大科學設施集群的核心，成為我國光子科學研究的國之重器。詳見↓

X射線自由電子雷射試驗裝置主體由一臺8億4千萬電子伏特的高性能電子直線加速器，和一臺可以實現多種先進運行模式的自由電子雷射放大器組成。

目前，全球建成的X射線自由電子雷射裝置僅有8臺，其它7臺分別位於德國（兩臺）、美國、日本、韓國、義大利和瑞士。以X射線自由電子雷射試驗裝置為基礎，建設的我國首臺X射線波段自由電子雷射用戶裝置，將為我國開展能源、材料、生物等領域科學前沿問題的探索提供強有力的工具；同時，也為我國繼續開展自由電子雷射新原理的探索和驗證、關鍵技術的研究提供了不可替代的實驗平臺。

國家驗收委員會專家認為，X射線自由電子雷射試驗裝置的各項指標均達到或優於批覆的驗收指標。建設單位掌握了自由電子雷射裝置設計、加工集成、安裝和調試以及射頻超導加速單元等關鍵核心技術，取得了一系列重大技術成果。

在建設過程中，項目自主研製了一系列關鍵核心設備，其中C波段加速單元的平均運行梯度達到了國際同類裝置最高水平，條帶型束流位置測量系統的解析度達到國際先進水平；發展了腔式束流位置探測器和基於偏轉腔的束團相空間測量以及XFEL脈衝重構系統，達到國際先進水平；同時實現了超導腔研製的全國產化，垂直測試加速梯度和無載品質因數達到國際先進水平。基於高精度、多維度束流測量和反饋技術，實現了高穩定、高品質的電子束團和FEL輻射產生；在調試過程中，首創了EEHG-HGHG混合級聯型的自由電子雷射先進運行模式，輻射帶寬和中心波長穩定性顯著優於傳統級聯。

國家驗收委員會專家認為，X射線自由電子雷射試驗裝置的建設隊伍通過自主研製和國內外合作，實現了集成創新和原始創新，有力地推動了我國自由電子雷射領域的發展，實現了重大的突破，同時為硬X射線自由電子雷射裝置的建設提供了技術和人才儲備。

資料圖片來源：中國科學院上海高等研究院

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