直線(xiàn)加速器滿(mǎn)能量出束 HEPS成功加速第一束電子束

我公司固態(tài)調制器助力HEPS高能同步輻射光源成功加速第一束電子束

2023-04-07 09:11

（央視新聞）直線(xiàn)加速器滿(mǎn)能量出束 HEPS成功加速第一束電子束

文章來(lái)源： | 發(fā)布時(shí)間：2023-03-14 | 【打印】【關(guān)閉】 | 瀏覽：

　　2023年3月14日，“十三五”國家重大科技基礎設施高能同步輻射光源（HEPS）直線(xiàn)加速器滿(mǎn)能量出束，成功加速第一束電子束，是HEPS裝置建設的又一重要里程碑，HEPS進(jìn)入科研設備安裝、調束并行階段。

　　HEPS直線(xiàn)加速器是一臺常溫直線(xiàn)加速器，長(cháng)約49米，用于產(chǎn)生電子，并將電子加速到500MeV，是電子的源頭和第一級加速器，由端頭的電子槍、聚束單元、加速結構、微波功率源等設備構成。

　　“作為HEPS率先進(jìn)入設備安裝的先行軍，直線(xiàn)加速器建設團隊提前規劃，認真組織，克服基建施工、設備安裝并行作業(yè)等困難”，HEPS工程加速器部副主任李京祎說(shuō)。自2022年3月啟動(dòng)隧道設備安裝開(kāi)始，歷經(jīng)4個(gè)月完成全部設備安裝，并于2022年9月完成系統聯(lián)調和高功率老練。經(jīng)過(guò)充分磨合和準備，3月9日啟動(dòng)調束，束流全線(xiàn)貫通，取得開(kāi)門(mén)紅。3月14日，直線(xiàn)加速器束流能量達到500 MeV，末端電荷量達到額定2.5nC以上。HEPS工程總指揮潘衛民說(shuō)，“直線(xiàn)加速器成功滿(mǎn)能量出束，拉開(kāi)了HEPS加速器調束的序幕，調束團隊將在此基礎上進(jìn)行參數優(yōu)化和性能提升，以?xún)?yōu)化直線(xiàn)加速器性能指標，并為后續增強器、儲存環(huán)的建設打下堅實(shí)基礎”。

　　直線(xiàn)加速器建設過(guò)程中，物理設計和設備研發(fā)團隊堅持技術(shù)創(chuàng )新，取得多項成果：自主開(kāi)發(fā)全新上層調束軟件平臺Pyapas和面向物理的調束軟件，可實(shí)現多運行模式調試；創(chuàng )新設計內水冷結構和對稱(chēng)式功率耦合器的加速結構，簡(jiǎn)化了加工工藝的同時(shí)，高功率測試加速梯度達到33MV/m，處于國際同類(lèi)設備先進(jìn)水平；基于絕緣柵雙極晶體管的固態(tài)調制器，脈沖重復穩定度優(yōu)于0.02%，相比人工線(xiàn)型調制器提高近一個(gè)量級；長(cháng)壽命、高流強的陰柵組件研制成功，發(fā)射電流達到14.7A，電流發(fā)射密度≥10A/cm^2，壽命大于9000小時(shí)。潘衛民指出，這些成果為HEPS加速器的建設、調束、運行提供了可靠的技術(shù)保障，也為先進(jìn)光源建設提供了堅實(shí)的技術(shù)儲備。

　　HEPS是中科院、北京市共建懷柔科學(xué)城的核心裝置，由國家發(fā)展改革委批復立項，中科院高能所承擔建設,自2019年6月啟動(dòng)建設，建設周期6.5年。建成后，HEPS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，將和我國現有的光源形成能區互補，對提升我國國家發(fā)展戰略與前沿基礎科學(xué)和高技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng )新能力具有重大意義。日前，HEPS增強器全線(xiàn)貫通、儲存環(huán)隧道設備啟動(dòng)安裝、光束線(xiàn)站前端區啟動(dòng)試安裝，HEPS全面進(jìn)入科研設備安裝階段。