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中国计划耗资48亿建世界最亮同步辐射光源—新闻

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中国计划斥资48亿美元打造世界上最亮的同步辐射灯 - 新闻 - 科技网

  1月18日,在香山科学会议召开的第586届研讨会上,记者了解到,“十三五”期间,中国将在北京和上海建设高性能高能量光源(HEPS)高能光子源(HEPS)设计的亮度和连贯性高于世界上现有的,正在建设的或规划中的光源,专家认为,这一新光源的完成将在一些基础科学的前沿研究中发挥关键的支撑作用,同时满足成为中国使用同步辐射光源及其应用达到世界先进水平的重要一步。

  目前,世界各地已建成50多个同步辐射光源,为不同能源地区提供X射线和各种先进的实验技术,为多学科创新研究提供支持。上海光源的建成使中国在XNE地区进入国际先进水平。为了进一步提高国家安全和产业核心创新能力,中国迫切需要高能量的同步辐射源。

  中国科学院高能物理研究所会议执行主席董玉辉介绍,光源可以用来大幅度降低存储环电子发射度,多弯铁离子结构,电子发射可以少一些超过0.1纳米 - 拉德(nm rad),接近衍射极限。经过适当的改进,发射率可以达到衍射极限(0.01纳米弧度)。由于关键性能指标远高于目前运行的第三代同步辐射源,衍射极限光源也被称为第四代同步辐射源。

  确保X射线亮度的极低电子发射将提供具有高达300电子伏特(keV)的光子能量的硬X射线并以单位角度方向以X射线波长为单位传递每单位面积的光子数量(光谱亮度)达到22级的10级。这个亮度是世界上最新的同步辐射源国家同步辐射源II(NSLS-II)的70倍,是瑞典MAX IV的10倍。

  科学家认为这将大大提高以前的实验技术的能力。例如,高能光子具有很高的穿透能力,这意味着我们可以在实际生产和服务过程中进行实际工程而不是实验室样品,并研究这些成分的实时变化。这对于工程材料等国家重大需求至关重要。东宇辉说。

  与此同时,非常低的电子发射也有望达到毫电子伏数量级的X射线分辨率,以及将X射线聚焦到纳米级点上,同时还具有良好的相干性,这将产生新的实验技术。例如,在生命科学,环境科学和介观科学等领域,以纳米X射线为核心的技术将导致纳米分辨率X射线荧光成像和吸收光谱等技术。

  例如,准衍射极限高能光源的高通量,高质量的X射线将为10微米到10纳米的介观尺度的科学研究打开大门。材料老化,应力模式的形成,单个血管中的细胞和血液的流动,微纳米尺度装置的工作,锂离子电池的注入和提取以及许多相关系统的衍生物基本物理学等。在这个介观尺度。中国科学院物理研究所研究员丁宏是会议的执行主席之一。

  北京光源的建设既要兼顾通用性又要兼顾专业性,在不断积累科学基础和经验的基础上发展。董玉辉告诉“中国科学”记者,一方面是同步辐射科学的不懈追求,另一方面也需要围绕用户需求进行研究开发。

  据记者介绍,高能同步辐射光源项目已列入国家发展和改革委员会公布的“中国重大科技基础设施”十三五“规划”和“怀柔科学城核心区”共同成立预计2018年11月开工,建设期6年左右,计划投资48亿元。

关键词: 自然科学