预存
    Document
    当前位置:文库百科文章详情
    HEPS高能同步辐射光源:照亮材料微观世界之光
    来源: 时间:2022-07-15 10:39:21 浏览:2323次

    HEPS是国家十三五重大科技基础设施,HEPS项目由加速器、光束线站及配套设施等组成,其总建筑面积约12.5万平方米,主体环形建筑周长约1.5千米,坐落在北京雁栖湖畔的怀柔科学城,如同放大镜的镜框放置在群山环绕之中。HEPS项目安装有储存环加速器、光学元件、衍射仪等科学仪器。其中的储存环里,分布着2400多块磁铁及各类高精尖设备。

     HEPS高能同步辐射光源项目

      “同步辐射是指接近光速的带电粒子在做曲线运动时沿切线方向发出的电磁辐射,也叫作同步光。为了研究材料内部结构与变化的过程,科研人员需要借助强力的科研装置进行探测解析。中科院高能物理研究所副所长、HEPS工程常务副总指挥董宇辉研究员说,作为研究物质内部结构的平台,HEPS能对物质内部进行多维度扫描,“HEPS运行的首要目标,就是提供高能、高亮度的硬X射线。

     

      产生X射线的常见方式有两种:一是用加速后的电子轰击金属靶,产生X射线;二是在同步辐射装置中,当电子以接近光速的速度飞行时,会在磁场作用下发生曲线运动,沿着弯转轨道切线方向发射连续的电磁辐射。 “这就像下雨时,我们快速转动雨伞,沿着雨伞边缘的切线方向会飞出一簇簇水珠。董宇辉说,与常规X射线相比,同步辐射光源产生的同步辐射光频谱更宽、亮度更高、相干性和准直性更好。

     

      同步辐射光源根据加速器中电子的能量,可以分为低、中、高三种,各有侧重。董宇辉介绍,HEPS侧重于对微观结构及演变的多维度、实时、原位表征,可用于航空发动机单晶叶片等工程材料结构的多维度表征和1微米量级蛋白质分子结构演变表征等。作为探测物质结构的探针,X射线的光源亮度是最为关键的指标——更高的亮度能将物质内部的微观结构得更清楚。因此,获得更高亮度的X射线源一直是科学家孜孜以求的目标。

     

      多年来,我国持续发展同步辐射光源,有力支撑了国内基础科学的发展。但我国目前所拥有的同步辐射装置均处于中、低能区,能区地域分布、光谱亮度等还满足不了经济发展和国家战略需求。建设更高亮度的第四代高能同步辐射光源,成为潘卫民、董宇辉等我国当代追光人的一大愿望。

     

    HEPS项目建设历程:

      2008年,HEPS科研团队就开始对我国建设HEPS的必要性和可行性进行论证。此后经过近十年攻关,科研人员成功完成关键技术攻关和样机研制任务,具备了建设先进高能同步辐射光源的能力。

      20196月,HEPS开工启动,建设周期6.5年,预计将于202512月底竣工。建成后,它将在材料科学、化学工程、能源环境、生物医学、航空航天等众多领域大显身手。

      2021628日,HEPS首套科研设备——电子枪(直线加速器端头,即加速电子产生的源头)安装完成,标志着HEPS工程正式进入设备安装阶段。

      目前,HEPS各建筑单体已陆续交付设备安装。可以预见,3年后,全球最亮的光源将照亮微观世界物质的结构奥秘。


    测试狗

    评论 / 文明上网理性发言
    12条评论
    全部评论 / 我的评论
    最热 /  最新
    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
    点赞12
    回复
    全部
    查看更多评论
    相关文章

    一文详解扫描电子显微镜(SEM)的工作原理及应用技术

    2023-10-08

    接触角测试(CA)的原理、样品制备要求及实际应用

    2023-11-16

    热重分析(TG-DTG)曲线的几种解析方法

    2023-12-26

    恒电流间歇滴定法GITT的基本原理以及测试教程

    2022-08-12

    一文详细介绍he染色的基本原理、实验步骤及注意事项

    2023-11-23

    TMA技术的基本概念、应用领域以及实际操作中的要点

    2023-12-06

    热门文章/popular

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    微信扫码分享文章