高能同步辐射光源直线加速器满能量出束

(资料图)

国家重大科技基础设施高能同步辐射光源（HEPS）直线加速器14日满能量出束，成功加速第一束电子束。这是HEPS装置建设的又一重要里程碑，标志着HEPS进入科研设备安装、调束并行阶段。

HEPS被誉为“超级显微镜”，其加速器由直线加速器、增强器和储存环三台独立的加速器，以及连接彼此间的3条输运线组成。直线加速器是一台常温直线加速器，长约49米，是电子的源头和第一级加速器，用于产生电子，并将电子加速到500兆电子伏（MeV），由端头的电子枪、聚束单元、加速结构、微波功率源等设备构成。

“HEPS加速电子的过程分为三级：首先由源头的电子枪产生高品质的电子束，再由直线加速器将电子加速到500MeV的能量，相当于给电子一个初速度；增强器将500MeV的电子束加速到额定的6吉电子伏（GeV，1GeV=10亿电子伏）；达到6GeV的电子束团由增强器环里引出，再注入专门为发射同步光准备的储存环中。”HEPS工程加速器部副主任李京祎介绍。

“作为HEPS率先进入设备安装的先行军，直线加速器建设团队提前规划，认真组织，克服了基建施工、设备安装并行作业等困难。”李京祎说。2022年3月，直线加速器启动隧道设备安装开始，历经4个月完成全部设备安装，并于2022年9月完成系统联调；经过充分磨合和准备，3月9日启动调束，实现束流全线贯通，取得开门红；3月14日，直线加速器束流能量达到500MeV、末端电荷量达到额定2.5纳库以上。

李京祎表示，未来研究团队将继续优化直线加速器的电子束，使得它的性能指标达到更高水平，同时他们将调试增强器设备。“争取今年年底前，增强器能够输出满能量的电子束。”李京祎说。

“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工程总指挥潘卫民说。

据悉，建成后的HEPS，将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，也将是中国第一台高能量同步辐射光源，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。

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