硬X射線(xiàn)自由電子激光裝置啟動(dòng)束線(xiàn)站總體和極端光物理總體工藝設(shè)備安裝

發(fā)布時(shí)間2025-06-23文章來(lái)源 硬X射線(xiàn)自由電子激光裝置作者責(zé)任編輯管舜瑛

616日上午,隨著FEL-II光束線(xiàn)真空系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備氣體衰減器在四號(hào)工作井安裝廳吊車(chē)的索引下緩緩降落,上海硬X射線(xiàn)自由電子激光裝置(SHINE)束線(xiàn)站總體和極端光物理總體工藝設(shè)備安裝工作正式啟動(dòng),標(biāo)志著工程建設(shè)又進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。

項(xiàng)目法人單位上??萍即髮W(xué)和項(xiàng)目共建單位中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院、中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo),合作廠(chǎng)商代表、項(xiàng)目經(jīng)理部成員、各總體代表、束線(xiàn)站總體與極端光物理總體參建人員等出席了進(jìn)場(chǎng)儀式。




SHINE作為最新一代基于連續(xù)波超導(dǎo)加速器的高重頻自由電子激光裝置,將建設(shè)一臺(tái)超導(dǎo)直線(xiàn)加速器和若干波蕩器線(xiàn)、光束線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)站以及超強(qiáng)超短激光系統(tǒng)等設(shè)施。光束線(xiàn)是包含光學(xué)、超高真空、精密機(jī)械、電子學(xué)控制等多種技術(shù)為一體的高技術(shù)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)站是科學(xué)家利用X射線(xiàn)自由電子激光開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的場(chǎng)所。通過(guò)建設(shè)滿(mǎn)足通量傳輸和波前保持需求,具備開(kāi)展原位單脈沖光強(qiáng)、光譜和光斑分布測(cè)量能力的光學(xué)傳輸通道,光束線(xiàn)將波蕩器產(chǎn)生的高亮度、高相干X射線(xiàn)激光經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)、聚焦、單色化等處理,按照實(shí)驗(yàn)要求傳輸至兩個(gè)實(shí)驗(yàn)大廳的不同實(shí)驗(yàn)站開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。

2025年,FEL-II光束線(xiàn)和首批上線(xiàn)實(shí)驗(yàn)站的現(xiàn)場(chǎng)安裝是貫穿束線(xiàn)站總體全年建設(shè)任務(wù)的主線(xiàn)。FEL-II光束線(xiàn)光子能量為0.2-3.0keV,將為近實(shí)驗(yàn)大廳的軟X射線(xiàn)高分辨共振散射實(shí)驗(yàn)站(SSS)、原子分子反應(yīng)成像實(shí)驗(yàn)站(AMO)、物質(zhì)電子結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)站(SES)提供X射線(xiàn)自由電子激光。目前,FEL-II線(xiàn)站主要設(shè)備已陸續(xù)到位,計(jì)劃于2025年內(nèi)完成設(shè)備安裝,于20263月具備通光條件。

極端光物理線(xiàn)站擬建設(shè)一臺(tái)國(guó)際領(lǐng)先的百拍瓦級(jí)超強(qiáng)超短激光裝置及其實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用光學(xué)參量啁啾脈沖放大(Optical Parametric Chirped Pulse Amplification,簡(jiǎn)稱(chēng)OPCPA) 總體技術(shù)路線(xiàn),可以實(shí)現(xiàn)1023W/cm2量級(jí)的超強(qiáng)光強(qiáng),能夠在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造前所未有的極端物理?xiàng)l件,并且利用硬XFEL射線(xiàn)探測(cè)物質(zhì)狀態(tài)與特性,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室天體物理、聚變反應(yīng)與新物態(tài)等學(xué)科的發(fā)展。極端光物理總體今年將整體轉(zhuǎn)入安裝與調(diào)試,批量光學(xué)元器件陸續(xù)到位,基于自主研發(fā)的重頻百焦耳泵浦源,拍瓦級(jí) OPCPA 前端系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)25焦耳放大能量,具備為OPCPA 高能主放大系統(tǒng)供光能力,預(yù)計(jì)于今年12月完成第一路主放大器泵浦源的主體設(shè)備安裝。

SHINE在國(guó)際光子大科學(xué)裝置領(lǐng)域占據(jù)重要地位。其建設(shè)規(guī)模和性能指標(biāo)均達(dá)到世界頂尖水平,建成后將成為世界上最高效和最先進(jìn)的X射線(xiàn)自由電子激光裝置之一。SHINE將滿(mǎn)足廣泛的科學(xué)用戶(hù)需求,形成獨(dú)具特色、多學(xué)科交叉的先進(jìn)科學(xué)研究平臺(tái),為張江綜合性國(guó)家科學(xué)中心以及上海國(guó)際科創(chuàng)中心建設(shè)提供重要支撐。