国家重大科技基础设施“合肥先进光源”启动建设

　　【仪表网 研发快讯】同步辐射光源被誉为“前沿科研的眼睛”“科技的灯塔”，是现代科学不可或缺的大型研究平台。9月20日，在安徽省合肥市未来大科学城，合肥先进光源国家重大科技基础设施项目及配套工程宣布启动建设，建成后将成为国际先进的低能量区同步辐射装置，使我国形成全能量区覆盖的先进光源体系，加快推动合肥等地成为世界级光子科学研究中心和产业研发高地。
 

　　据悉，早在2006年，中国科学技术大学国家同步辐射实验室就开始了下一代光源的调研工作。2017年底，中国科学院和安徽省联合出资实施合肥先进光源预研项目，针对关键技术进行攻关，并于2020年底圆满通过项目工艺验收。
 

　　合肥先进光源(HALF)是基于衍射极限储存环的第四代同步辐射光源，其发射度及亮度指标的设计目标为世界第一，建成后将是全世界最先进的衍射极限储存环光源。 [1]
 

　　合肥先进光源(HALF)设计定位世界唯一、位于中低能区、“具有鲜明衍射极限及全空间相干特色”的第四代同步辐射光源，将应用于动态世界的观测，为能源与环境、量子材料、物质与生命交叉等领域带来前所未有的机遇。
 

　　考虑到大多数同步辐射实验高亮度、高通量、灵活控制的偏振特性、高度空间相干和高稳定性的需求，HALF将采用衍射极限储存环的方案。在实现超低束流发射度的基础上，HALF将安装近30台以上的高性能插入元件，能够同时支持多个用户的同步辐射实验研究。此外，其弯铁辐射同样具有高亮度、高通量和高相干性的特征，因此HALF将具备同时向大于60条光束线站提供高品质同步辐射光的能力。
 

　　同步辐射光源是指产生同步辐射的物理装置，它是一种利用相对论性电子(或正电子)在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。电子同步加速器的出现，特别是电子储存环的发展，推动了同步辐射的广泛应用。同步辐射的早期研究是在电子同步加速器上进行的，有人把它称为第零代光源。
 

　　同步辐射光的特性
 

　　（1）宽波段
 

　　同步辐射光的波长覆盖面大，具有从远红外、可见光、紫外直到 X射线范围内的连续光谱，并且能根据使用者的需要获得特定波长的光。
 

　　（2）高准直
 

　　同步辐射光的发射集中在以电子运动方向为中心的一个很窄的圆锥内，张角非常小，几乎是平行光束，堪与激光媲美。
 

　　（3）高偏振
 

　　从偏转磁铁引出的同步辐射光在电子轨道平面上是完全的线偏振光，此外，可以从特殊设计的插入件得到任意偏振状态的光。
 

　　（4）高纯净与高亮度
 

　　高纯净：同步辐射光是在超高真空中产生的，不存在任何由杂质带来的污染，是非常纯净的光。
 

　　高亮度：同步辐射光源是高强度光源，有很高的辐射功率和功率密度，第三代同步辐射光源的 X射线亮度是 X光机的上千亿倍。
 

　　（5）窄脉冲
 

　　同步辐射光是脉冲光，有优良的脉冲时间结构，其宽度在10-11~10-8秒(几十皮秒至几十纳秒)之间可调，脉冲之间的间隔为几十纳秒至微秒量级，这种特性对“变化过程”的研究非常有用，如化学反应过程、生命过程、材料结构变化过程和环境污染微观过程等。
 

　　（6）可精确预知
 

　　同步辐射光的光子通量、角分布和能谱等均可精确计算，因此它可以作为辐射计量———特别是真空紫外到 X射线波段计量———的标准光源。
 

　　此外，同步辐射光还具有高度稳定性、高通量、微束径、准相干等独特而优异的性能 。
 

　　素材来源：新华社、百度、中国科学技术大学国家同步辐射实验室