国家重大科技基础设施“巨型X光机”是如何工作的?

2025-03-28 07:06 阅读
央视新闻

国家重大科技基础设施——高能同步辐射光源27日正式启动带光联调,装置建设进入冲刺阶段。那么,这台“巨型X光机”高能同步辐射光源是如何工作的?它运行的科学原理是什么?

这个形似放大镜的装置就是高能同步辐射光源,英文简称HEPS。它主要由直线加速器、增强器、储存环、和光束线站构成。它发射的光具有高能量、高亮度、高分辨、高相干等特点。

高能同步辐射光源它的工作原理就是加速电子,生产光,电子由电子枪产生,并进入直线加速器,经过初步加速升能,在增强器中达到额定能量后,会被注入储存环,在这个巨大的储存环里,电子以非常接近光速的速度沿闭合轨道运动。

在电子运动方向发生偏转时,会沿轨道切线方向稳定释放同步辐射光。这可以形象类比为下雨时,我们在雨中快速地转动雨伞,一簇簇水珠就会沿雨伞的边缘飞出。同步辐射装置中的电子在闭合轨道跑圈后,就会沿着轨道的切线方向甩出同步光。

为了更好地满足不同领域研究人员的实验需求,光束线里安装了各种类型的光学器件,对同步辐射光按照需求进行极高精度的雕琢,满足要求的光最终会被输送到实验站,结合丰富的实验方法和先进的信号探测技术,研究人员就可以对各种环境下的各种样品开展研究,帮助人类探索一个个神秘的微观世界。

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