波荡器

近日，上海光源自主研发的我国首台超导波荡器样机完成了储存环上的大流强带束测试，这表明我国已掌握超导波荡器研制的关键技术，并取得了重要的实质性进展。　　超导波荡器是正在发展的加速器光源关键核心技术。相比永磁波荡器，在相同周期长度和磁气隙下，超导波荡器能获得更高的峰值磁场，从而能获得更高的辐射光通量，尤其对于高能光子。国际上，很多同步辐射光源和X射线自由电子激光装置均在研发短周期超导波荡器。　　2013年，上海光源组织磁铁、机械、真空、低温和电源等专业组，对超导波荡器的相关技术展开实验研究，包括超导磁体及恒温器的设计、超导线圈的绕制、磁体的冷却、磁场测量、小孔径束流室的加工、电源测控以及失超保护等。2015年，依托中国科学院上海大科学中心正式立项，研制出一台可用于安装在储存环上做带束流测试的超导波荡器试验样机，样机的磁周期长度为16mm，磁长度为800mm。2020年底，完成了样机全部部件的加工和测试。2021年8月，完成了整机集成和离线测试；9月，安装到储存环04单元进行束流热负载的测试；11月12日，进行带束流测试。测试结果表明，在200mA流强下束流热负载的绝热效果达到预期，励磁线圈的电流加载超过350A，等效峰值磁场约为0.57T。图1为安装在上海光源储存环上的超导波荡器样机，图2为带束调试中探测到的超导波荡器辐射光斑。　　该样机为下一步研发用于我国硬X射线自由电子激光装置与新一代同步辐射光源衍射极限环，以及进一步提升上海光源性能的超导波荡器奠定了坚实基础。

一、项目基本情况项目编号：ZF2024-06-0904项目名称：中国科学技术大学合肥先进光源国家重大科技基础设施项目-椭圆极化波荡器预算金额：2010.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：2010.000000 万元（人民币）采购需求：合肥先进光源国家重大科技基础设施项目-椭圆极化波荡器，包括三台椭圆极化波荡器（一台EPU120和两台EPU44），EPU120周期长度为120 mm，总长约为4.2 m，EPU44（两台）周期长度为43.5 mm，单台总长约为1.7 m。供应商根据采购人提供的波荡器结构类型与相关参数要求，完成工艺设计与测试大纲的编制与评审、进行元器件和原材料采购、检验、加工制造、组装、出厂测试、包装、运输、保险、现场组装调试、协助复测验收、保修及售后服务等。合同履行期限：合同签订之日起4个月内完成工艺设计和测试大纲并通过采购人评审；合同签订之日起18个月内完成EPU120的出厂测试与交付；合同签订之日起20个月内完成两台EPU44及移相器的出厂测试与交付。合同签订之日起30个月内配合采购人完成现场复测验收。保修期：自正式验收合格之日起不少于18个月。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2024年09月14日 至 2024年09月24日，每天上午8:30至12:00，下午12:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：“优质采招标采购平台(www.yzczb.com)”或“优质采云采购平台(www.youzhicai.com)”方式：在线下载售价：￥0.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国科学技术大学　　　　　地址：合肥市金寨路96号　　　　　　　　联系方式：宣老师、沈老师 0551-63602706　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：安徽省招标集团股份有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：合肥市包河大道236号　　　　　　　　　　　　联系方式：刘志凌、张文奇（805室），0551-62220264、62220268、15209887650　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：丁老师电　话：　　0551-63602055

上海光源科学中心自由电子激光团队在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得重要进展，理论提出了一种产生涡旋X光的方法。研究表明，仅仅通过增益失谐的调节，X射线自由电子激光振荡器的输出就可以从传统的高斯光变为涡旋光。7月17日，相关研究成果以Generating X-rays with orbital angular momentum in a free-electron laser oscillator为题，以研究快报的形式，发表在Optica上。涡旋光是特殊性质的光，其产生、调控和探测是光学领域的研究热点。涡旋光已应用于数据传输、操纵微观粒子运动和精密测量等领域。涡旋光的产生通常需要螺旋相位板或全息光栅等难以加工的光学器件，非常不易，尤其是X射线涡旋光的产生是亟待解决的关键问题。自由电子激光是一种基于粒子加速器的先进光源，可以产生高亮度，短脉冲的X射线，涡旋光与自由电子激光结合有望为光子科学提供新的机遇。当前，自由电子激光产生涡旋X光的方案需要螺旋波荡器，且要工作在调制激光的高次谐波上，也不易实现。为了解决这一问题，研究人员提出了一种在X射线自由电子激光振荡器中产生全相干涡旋光的方法。该方法无须光学转换元件和螺旋波荡器，仅仅利用了增益失谐来控制高阶横向模式的增益，从而在传统X射线自由电子激光振荡器中自然地产生涡旋光。基于上海硬X射线自由电子激光装置的模拟结果显示，该方法能在1兆赫兹重复频率下产生单个脉冲能量为100微焦的涡旋X光束。这是目前全相干涡旋X光的唯一产生方案，对于进一步拓展X射线自由电子激光振荡器研究、开发新的实验方法有重要意义。2008年，X射线自由电子激光振荡器概念提出以来，上海光源中心自由电子激光团队已在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得进展：提出了X射线自由电子激光振荡器的谐波运行模式（Physical Review Letters, 108, 034802），在该模式下，中等能量电子束团可以驱动X射线自由电子激光振荡器，降低了对电子束能量的要求（2012年）；提出了增益光导型X射线自由电子激光振荡器（Applied Physics Letters, 113, 061106），在没有聚焦元件状态下，增益自聚焦效应可以维持X射线自由电子激光振荡器的横向模式，而输出效率和稳定性不受影响（2018年）。研究工作得到国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划、中科院和上海市的支持。论文链接图1. X射线自由电子激光振荡器产生全相干涡旋X光示意图图2. X射线自由电子激光振荡器中横向模式的演化