侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

合肥光源:中国人自己的先进光源

2016-05-06 09:42
瑾年Invader
关注

  在中国科学技术大学西校区内,矗立着我国第一个国家级实验室——国家同步辐射实验室,行人经过学校临近合作化路高架桥的大门时都可以看到它的身影。我国以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源就坐落于此,熟悉这里的科研人员都亲切地称它为“合肥光源”。

  国家同步辐射实验室于1983年经国家计委批准立项,由中国科学技术大学筹备并建设。作为中国第一台专用同步辐射装置,早在1989年4月,合肥光源就发出了第一束“神奇之光”。二十多年来,这个以同步辐射应用和同步辐射光源研究为主的知识创新基地在中国科学技术大学持续发光发热,为科技人员照亮未知的微观世界。

  同步辐射实验室主任陆亚林教授告诉科技日报记者:“光是无处不在的,它也是人类观察及研究大自然最重要的工具。与常规光源相比,同步辐射有许多突出的优点。它的亮度很高,频谱宽阔、连续、平滑,利用单色器可从中选取所需的任何波长的光,被广泛应用于物理、化学、医学、材料科学、生命科学、环境科学、能源科学、信息科学技术等领域。合肥光源的真空紫外波段可用于许多研究,例如让人们认识超导等先进材料以及蛋白质的性质和功能;X射线波段可用于蛋白质、凝聚态物质的晶体结构研究。”陆亚林告诉记者,“随着科技成果的转化,一些同步辐射技术已逐渐改变着人们的生活。”

  中国人自己的先进光源

  在合肥光源周长66米的电子储存环内,电子束被加速到所需能量,以接近光的速度在闭合环形的真空室中运行,并在转弯时放出同步辐射光,形成透视微观世界的“利器”。

  “同步辐射作为一种先进的光源,在国家安全、能源、工程材料实时研究等方面发挥着关键的平台支撑作用。”陆亚林说。

  20世纪70年代末,中国科学技术大学在国内率先提出建设电子同步辐射加速器。1977年,在一批老科学家的积极推动下,同步辐射装置的建造列入全国科学技术发展规划。1978年春,中科院决定成立以中国科学技术大学为主的同步辐射加速器筹备组,并于当年3月在合肥召开了第一次筹备会,讨论我国建造电子同步辐射加速器的初步方案,这标志着我国同步辐射事业的正式启动。

  自那时起,中国科学技术大学研究员刘祖平就积极参与了国家同步辐射实验室一期工程建设。作为加速器物理工作者,刘祖平全程参与了光源的设计、制造、安装、调试、运行及改进。

  “早在1977年国家科学大会上,科学家就首次提出在我国建设同步辐射光源的设想。”刘祖平告诉记者,“那个时候国家没有钱,要做的事很多,但仍然在这项基础科学上大刀阔斧地投入。现在回头看,是十分不易的。而中科院也打破常规,将这一艰巨的任务交给中国科学技术大学,也成就了我国最早的一个依托高校的大科学装置。”

  说起合肥光源人克服困难、大胆创新的故事,刘祖平觉得真是三天三夜也说不完:“建设之初,世界上同步辐射光源中插入元件刚刚开始使用,合肥光源人注意到了这一趋势,设计了可放置插入元件的长直线节。合肥光源在储存环的12块弯转磁铁都可引出特征波长为24埃的同步辐射光,还有3个直线节可安装插入元件并引出具有其他特征波长的光,为装置今后的发展预留了空间。”

  改造升级再放异彩

  随着科学技术的发展和用户对光源需求的提高,合肥光源人强烈感受到,原有线站的发射度、亮度等指标已难以满足迅速发展的科研要求。“增加光束线站、改进和提高光源性能势在必行”。

  1997年原国家计委批准了“国家同步辐射实验室二期工程”的立项,总投资1.18亿元人民币,在原有装置的基础上改造关键系统,增建1台波荡器和8条光束线及相应的实验站。

  作为二期工程的项目经理兼总工程师,刘祖平告诉记者:“改造后的合肥光源运行质量和装置技术水平比改造前大幅度提高。”

  此后,合肥光源取得了一系列令人瞩目的成绩——2005年,齐飞教授带领的研究组与美国、德国的科学家合作,首次在实验中发现了一系列的碳氢化合物氧化过程的重要中间体——烯醇,其研究成果以Science Express形式发表在当年5月12日出版的国际权威学术刊物《科学》杂志上。2007年,我国首颗探月卫星“嫦娥一号”成功发射,并传回首张月面图像,我国也从此迈入了具有深空探测能力的国家行列。而鲜为人知的是,“嫦娥一号”首次飞行任务携带的太阳风离子探测器,其正机实验标定和测试,就是在合肥光源上完成的;2008年,实验室还利用低温等离子体放电技术完成了对星际等离子体环境的模拟,并在醇类物质的等离子体放电过程中探测到一系列的烯醇类物质,揭示了烯醇类物质作为一类重要星际物质的可能性,这一实验结果发表在天文学科顶级期刊《天体物理学杂志》上……

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号