打造中国人自己的同步辐射光源|科技自立自强之路

中科院之声啊 2024-07-04 18:12:33

在中国科学技术大学西区的西南角一幢状如飞碟的巨大建筑物格外引人注目我国第一台专用同步辐射光源就诞生于此科研人员亲切地称之为“合肥光源”从20世纪70年代起我国科学家就希望拥有自己的光源一代代“追光者”数十年来白手起家、攻坚克难实现了我国同步辐射光源从无到有、从有到优、从优到强的梦想现如今合肥光源的运行开放达到国际同类装置的先进水平这是一段成长的历史也是一个奋斗的故事▲国家同步辐射实验室储存环大厅及2号楼外景图。1970年中国科大南迁合肥后近代物理系加速器教研室教师裴元吉到处找项目他说:“我们这一代人是国家培养出来的总想通过个人的努力做出些成绩为国家做奉献。”当时,美国、日本已经有建成的同步辐射光源德国、英国等更多国家正在建设或在计划建设中我国一些科学家表示“我们要做自己的同步辐射光源”这些信息给裴元吉等几位年轻教师注入了信心就做同步辐射光源!中国科大也支持他们这一大胆设想同步辐射和光一样,是一种电磁波1947年美国科学家首次观测到这种现象称之为同步加速器辐射,简称同步辐射同步辐射光源就是能产生和利用同步辐射的科学装置同步辐射集诸多优点于一身引起了物理、化学等诸多领域科学家的兴趣它比传统实验室的光源亮上亿倍能把物质微观结构“看”得一清二楚它产生的波长是连续谱,覆盖范围大科学家可以选取特定波长的光研究特定的科学问题因此,各国竞相发展这一重要的科学装置1977年底全国自然科学学科规划会议在北京召开近代物理系加速器教研室教师金玉明在会上提交了建造“合肥同步辐射加速器”建议书1978年2月中国科学院批准在合肥建设电子同步辐射加速器预研项目随即召开第一次筹备工作会议,成立筹备组时任中国科大党委书记武汝扬任筹备组组长科研处处长包忠谋任副组长何多慧、裴元吉、金玉明等教研室教师为主要成员曲折而艰辛的“追光”之路由此开启每个人几乎都是从头学、拼命学、拼命干加速管是直线加速器的核心部件但当时我国还没有相关加工制造的单位他们曾希望美国把不用的加速管赠送或低价卖但就是一根3米长的旧加速管美国都要价8万美元关键技术靠别人是解决不了问题的项目组人员每天从早上8点到晚上12点连轴转3年时间,380万元经费创造了中国加速器界的四个第一:建成我国当时最高能量30MeV的电子直线加速器造出国内第一块超高精度大型弯转磁铁造出国内第一块聚焦四极磁铁建成国内第一段近储存环十分之一的超高真空系统1981年中国科学院召开“合肥同步辐射装置预研制及物理设计审定会”会议认为“合肥同步辐射装置已基本具备进入工程的条件”1983年4月8日国家计划委员会发文批准“合肥同步辐射实验室”项目“上马”并将它命名为“国家同步辐射实验室”工程1984年11月20日国家同步辐射实验室工程破土动工▲1984年11月20日,中国科大合肥国家同步辐射实验室奠基典礼合影。1987年初,团队收到信息如果1987年年底直线加速器不能建成出束工程就有可能“下马”他们立马召开紧急会议调整领导管理机构一切为实现年底直线加速器出束“开绿灯”加班加点,周末不停工有的人干脆抱来被子住在现场硬是把时间“抢了回来”▲国家同步辐射实验室工程副经理、总工程师何多慧(中),副总工程师姚志远(左一)、裴元吉(左二)、金玉明(右二)和张武(右一)共同商讨解决技术难题。1989年4月26日合肥光源开始总调光从第一次向储存环注入电子束流到获得储存束流产生很强的同步辐射,仅仅用时23小时创造了世界同步辐射加速器调试出光最快纪录1991年12月26日国家同步辐射实验室项目迎来国家鉴定和验收最终意见认为“合肥同步辐射光源达到国际同类装置先进水平”我国第一台专用同步辐射光源自此诞生超过95%的关键部件为国产获得1992年中国科学院科技进步奖特等奖1995年国家科技进步奖一等奖▲1989年4月26日,国家同步辐射装置“出光”。本文图片均由国家同步辐射实验室提供1998年至2004年合肥光源实施了二期工程建设2010年后,又进行了新一轮重大升级改造目前,实验室正在建设低能区的衍射极限光源合肥先进光源——第四代同步辐射装置它能帮助科学家们将微观世界看得更清晰从无光源到合肥光源再到合肥先进光源转眼数十年,裴元吉也从青丝变华发裴元吉最高兴的是我国在世界同步辐射光源建设和应用领域终于占有了宝贵的一席之地

来源:中国科学报

责任编辑:刘映含

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