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上海光源探秘

时间:2022-09-30 百科知识 版权反馈
【摘要】:2004年12月25日,上海光源正式在上海浦东张江高科技园区内破土动工。为了保证向用户提供在空间位置上高度稳定的同步辐射光,电子束轨道的稳定需要被控制在微米量级。上海光源将具有60多条光束线、上百个实验站,光向用户提供的实验时间,每年达到5 000小时以上。中科院上海应用物理所和各地科研人员将在“上海光源”的光束线站上开展生命科学、医学与制药、新材料、物理、化学、石油化工、生物工程等方面的研究和开发工作。

2004年12月25日,上海光源正式在上海浦东张江科技园区内破土动工。上海光源的英文全名为Shanghai Synchrotron Radiation Facility,缩写为SSRF。

上海光源的主体建筑是一座外形似鹦鹉螺的银灰色大型建筑,里面安装有一台1.5亿电子伏的电子直线加速器、一台35亿电子伏增强器、一台35亿电子伏的电子储存环和首批建造的七条光束线及相应的实验站。电子储存环的最高流强为300毫安,最低发射度为3.9纳米·弧度,配以先进的插入件后,可在用户需求最集中的光子能区(0.1 ~ 40千电子伏)产生高通量、高耀度的同步辐射光。

上海光源内部

在一个硕大的圆形装置中,全能量注入器提供电子束,并使其加速到所需能量,无数电子束以接近光速在闭合的真空电子储存环中运行,并在拐弯时辐射出同步辐射光。电子储存环是同步辐射光源的主体与核心,它的性能直接决定了同步辐射光源性能的优劣。为了保证向用户提供在空间位置上高度稳定的同步辐射光,电子束轨道的稳定需要被控制在微米量级。

光束线沿着电子储存环的外侧分布,它起着用户实验站与电子储存环之间的桥梁作用。也就是说这道“光闸”将从电子储存环引出的同步辐射光束“条分缕析”出从远红外到硬X射线等不同波长的同步辐射光,并按用户要求进行准直、聚焦等再加工,然后输送到用户实验站。

上海光源将具有60多条光束线、上百个实验站,光向用户提供的实验时间,每年达到5 000小时以上。首批建成的七条光束线和实验站:四条基于插入件的光束线站,分别为生物大分子晶体学线站、硬X射线微聚焦及应用线站、X射线成像与生物医学应用线站、软X射线谱学显微线站,两条基于弯转磁铁的光束线站,分别为高分辨衍射与散射、XAFS线站,一条组合线站,即X射线光刻与微纳米加工。

2007年12月24日,上海光源成功实现出光。2009年4月完成调试后正式向用户开放。

这一国家重大科学工程的建成和投入使用,可为我国科学界和工业界提供一个与世界同步的大科学实验平台,带动我国科技创新和相关工业的发展。同时也表明:我国在建设国际先进水平的大型科学实验装置方面,具备了高水平的技术集成和创新能力。

中科院上海应用物理所和各地科研人员将在“上海光源”的光束线站上开展生命科学、医学与制药、新材料、物理、化学、石油化工、生物工程等方面的研究和开发工作。

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