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这是3月16日拍摄的“上海光源”高性能电子储存环旁的部分实验站。新华社记者
裴鑫 摄
新华网上海4月29日电(记者刘丹、张建松、杨金志)29日,总投资约12亿元的我国迄今最大的大科学装置“上海同步辐射光源”在上海张江高科技园区正式竣工并面向国内外用户开放。中共中央政治局委员、国务委员刘延东出席竣工典礼,并与中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声,全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥,中国工程院院长徐匡迪共同启动竣工装置。
如果说医院X光为人体骨骼和血管“拍照”,那么“上海同步辐射光源”(以下简称“上海光源”)发出的超强X光将对微观世界的认知带来一场“成像革命”——它将利用比普通X光机亮上亿倍、强百万倍的同步辐射光对物质进行微观“成像”,为许多前沿学科领域的研究提供一种最先进且不可替代的工具。
“若把19世纪末伦琴发现的X光看成是一支蜡烛,那么同步辐射光就是光芒万丈的太阳,足以照亮整个微观世界。”上海同步辐射光源工程经理部总经理、中科院上海应用物理研究所所长徐洪杰说。
科学研究早已发现,接近光速运动的电子在磁场中作曲线运动改变运动方向时所产生的电磁辐射,也就是同步辐射光源,能为人类开展尖端科研提供巨大便利。从上世纪70年代起,全球建成和在建的同步辐射光源装置已有60余座。在我国,第一代同步辐射光源是“北京光源”,第二代光源是合肥国家同步辐射实验室,第三代光源就是“上海光源”。
在国际上已经建成的20台第三代同步辐射光源中,“上海光源”的能量居世界第四,仅次于日本、美国、欧洲的有关设施。它还将与我国台湾地区以及日本、韩国、印度的第三代同步辐射光源一起,形成堪与美欧媲美的亚洲光源群。
与第二代合肥同步辐射光源相比,第三代“上海光源”其电子束发射度约4纳米弧度,二者相差近40倍,其得到的光亮度相差约1600倍(约三个量级)。“上海光源”拥有的高强度、高亮度、高稳定性等特性,可用以从事生命科学、材料科学、环境科学、医学、药学等多学科的前沿基础研究,以及微电子、石油、医疗诊断等高技术的开发应用的实验研究。
“上海光源”实验部主任何建华说,仅以生命科学为例,生命科学已进入了后基因组时代,蛋白质科学已成为各发达国家竞相抢占的制高点。而以蛋白质结构和功能研究为主要目标的结构基因组学研究80%以上的工作需要在第三代同步辐射光源上进行。
开放共享是大科学装置的显著特点。“上海光源”具有建设60多条光束线的能力,届时可以同时向上百个实验站提供从红外光到硬X射线的各种同步辐射光,给用户的供光机时将超过5000小时/年。目前,首批7条光束线与实验站全部完成安装和调试,所有60多条光束线计划在未来15年内完成安装调试。
截至目前“上海光源”已收到全国78所大学的301份使用申请,共计2868个机时段23000个小时。“如此大规模的申请,恐怕将‘上海光源’明年的机时量排进去都不够。”中国科学院上海物理研究所办公室主任贺战军说,为了保障“上海光源”的有效利用,目前7条光束线各建立起8至10人的专家评审组,得到评审组评审通过的用户可得以在“上海光源”免费进行科研工作。
中国科学院院士冼鼎昌说,“上海光源”将为提升我国的综合科技实力做出不可替代的重要贡献。而且这种特有的大平台科研氛围,将为不同学科间的学术交流提供天然的优良条件。
“上海光源”2004年12月25日破土开工,由中国科学院与上海市人民政府共同向国家申请建造,由中国科学院上海应用物理研究所承建。
“上海光源”九成以上部件实现“国产化”
新华网上海4月29日电(记者
刘丹、张建松)作为我国迄今最大的大科学装置“上海同步辐射光源”(以下简称“上海光源”)九成以上部件实现国产化,并顺利完成光束线站等众多关键技术创新及系统集成创新,使我国相关技术达到国际先进水平。
“总投资约12亿元人民币的‘上海光源’约有70%的投资量是国内采购或研制,约30%的投资量属国外设备进口。”“上海光源”束线工程部主任肖体乔29日对记者介绍,“从整个部件采购数量上讲,国内部件采购数占总采购数的九成以上。”
中国科学院上海物理研究所办公室主任贺战军说,“上海光源”从装置到建筑均为我国自主设计和集成,具有很高的科技含量。“上海光源”工程科技委员会评价其“质量一流、速度世界少见”。
“上海光源”由加速器以及首批七条光束线站两大部分组成。如果说“上海光源”的“加速器”是“泉源”,“光束线”则相当于“水渠”,负责将同步辐射光“引流”进入实验室进行实验。
贺战军说,通过我国科研人员的技术攻关,“上海光源”自主解决并发展了光源加速器的各项关键技术,如储存环超高真空室、数字化高频低电平控制、高精度数字化电源、无氧铜高Q次谐波聚束腔、高性能插入件等。目前,“上海光源”加速器总体性能已达到国际先进水平。
肖体乔介绍,在“上海光源”建设过程中,“光束线”工程也自主解决了SX-700单色器、大尺寸高精度镜面压弯机构、高热负载热缓释、弧矢聚焦双晶单色器、长程面型仪等关键技术难点,使同步辐射光传输、聚焦、单色化的效率大大提高,充分发挥第三代光源的优越性。
记者在采访中了解到,“上海光源”的首批7条光束线需要两台真空内波荡器,这一关键部件主要用于产生高亮度的X射线,是“上海光源”最重要的组成部分之一。2008年3月,“上海光源”工程经理部启动自主研发,克服重重困难仅用11个月研制成功国内第一台真空内波荡器。
“真空内波荡器自主研制的成功,使我国波荡器技术可在国际上占有一席之地。”“上海光源”总经理助理戴志敏说。此外,“上海光源”还自主研制成功了中国首台椭圆极化波荡器,性能达到国际先进水平。
现已竣工的“上海光源”具有建设60多条光束线的能力,届时可以同时向上百个实验站提供从红外光到硬X射线的各种同步辐射光,目前首批7条光束线与实验站全部完成安装和调试。
“上海光源”有望成为我国新药研发的“加速器”
新华网上海4月29日电(记者张建松 刘丹)同步辐射X射线衍射方法是当前测定生物大分子结构的最有力手段,也是研究生命现象与生物过程的一个“利器”。专家指出,上海光源的建成,使我国拥有这一“利器”加速新药的开发。详细>>>
“上海光源”将引发我国新材料研究产生“连锁反应”
新华网上海4月29日电(记者张建松 杨金志)“第三代同步辐射光源对材料科学已经产生了深刻而广泛的影响,上海光源的建成,必将大大推动我国新材料科学研究和应用的发展,甚至产生‘连锁反应’。”中科院上海硅酸盐研究所透明光功能无机材料重点实验室主任赵景泰说。详细>>>
所谓同步辐射,是由以接近光速运动的电子在磁场中作曲线运动改变运动方向时所产生的电磁辐射,其本质与我们日常接触的可见光和X光一样,都是电磁辐射。由于这种辐射是1947年在同步加速器上被发现的,因而被命名为同步辐射(Synchrotron radiation)。
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