高能同步辐射光源

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高能同步辐射光源相关的资讯

  • 直线加速器出束!高能同步辐射光源又有新进展
    作者:倪思洁 来源:中国科学报3月14日,“十三五”国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)直线加速器成功加速第一束电子束,实现满能量出束,标志着HEPS进入科研设备安装与调束并行的阶段。 直线加速器的第一束电子束流能量达到0.5吉电子伏特(GeV)、末端每束团电荷量多于1.5×1010个电子。HEPS工程总指挥潘卫民表示,直线加速器成功满能量出束,拉开了HEPS加速器调束的序幕。HEPS工程常务副总指挥董宇辉介绍,HEPS主要包括加速器、光束线和实验站三个部分。其中,加速器由直线加速器、增强器和储存环三台独立的加速器,以及连接彼此间的三条输运线组成。HEPS的工作原理可以概括为“加速电子,产生光”。HPES加速的带电粒子为电子。电子枪产生的高品质电子束,经过直线加速器加速到0.5GeV,然后进入增强器,在增强器再被加速到6GeV。最后,达到6GeV的电子束团从增强器环里引出,注入专门为电子发光准备的储存环中。“直线加速器是电子的源头和第一级加速器,相当于火箭的点火装置。”HEPS工程加速器部副主任李京祎告诉《中国科学报》,直线加速器是一台常温直线加速器,长约49米,由端头的电子枪、聚束单元、加速结构、微波功率源等设备构成。他介绍,2021年6月,直线加速器的首台科研设备——电子枪安装完成;2022年3月,直线加速器启动科研设备批量安装;2023年3月,获得辐射安全许可证,直线加速器启动调束。HEPS直线加速器。中国科学院高能物理研究所供图“接下来,我们将在此基础上进行直线加速器的参数优化和性能提升,以优化直线加速器性能指标,并为后续增强器、储存环的建设和调束打好基础。”李京祎说。目前,HEPS增强器已完成安装、正在进行设备调试,储存环隧道设备启动安装,光束线站前端区也已经启动试安装。HEPS是中科院、北京市共建怀柔科学城的核心装置,由国家发展改革委批复立项,中科院高能所承担建设,自2019年6月启动建设,建设周期6.5年。建成后,HEPS将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,也将是中国第一台高能量同步辐射光源,和我国现有的光源形成能区互补。HEPS首批将建设14条光束线和相应的实验站,可提供纳米空间分辨、皮秒时间分辨、毫电子伏能量分辨的同步光,通过对微观结构多维度、实时、原位表征,解析物质结构生成及其演化的全周期全过程。HEPS鸟瞰图。中国科学院高能物理研究所供图
  • 高能同步辐射光源:照亮微观世界的结构奥秘
    这里是北京雁栖湖畔的怀柔科学城。群山环绕中,一个圆环状的大科学装置静静矗立其间。它是被公众亲切地称为“放大镜”的高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,简称HEPS)。提起光源,你的脑海中会浮现出灯泡的画面吧,于是把HEPS想象成一个“大型灯泡”。其实不然。这里的“高能”可不是“前方高能”里的那个“高能”,而是指物理学中探索微观世界物质探针所具有的高能量。据HEPS工程总指挥潘卫民研究员介绍,从高空俯瞰,HEPS整体建筑形似一个放大镜,设计寓意为“探索微观世界的利器”。“通俗地讲,你可以把HEPS视为一个具有超精密、超快、超穿透能力的巨型X光机。”潘卫民说。作为国家“十三五”重大科技基础设施,HEPS由加速器、光束线站及配套设施等组成,总建筑面积约12.5万平方米。周长约1.5千米的主体环形建筑,如同放大镜的镜框,里面安装有储存环加速器、光学元件、衍射仪等科学仪器。其中的储存环里,分布着2400多块磁铁及各类高精尖设备。“同步辐射是指接近光速的带电粒子在做曲线运动时沿切线方向发出的电磁辐射,也叫作同步光。为了研究材料内部结构与变化的过程,科研人员需要借助强力的科研装置进行探测解析。”中科院高能物理研究所副所长、HEPS工程常务副总指挥董宇辉研究员说,作为研究物质内部结构的平台,HEPS能对物质内部进行多维度扫描,“HEPS运行的首要目标,就是提供高能、高亮度的硬X射线。”产生X射线的常见方式有两种:一是用加速后的电子轰击金属靶,产生X射线;二是在同步辐射装置中,当电子以接近光速的速度“飞行”时,会在磁场作用下发生曲线运动,沿着弯转轨道切线方向发射连续的电磁辐射。“这就像下雨时,我们快速转动雨伞,沿着雨伞边缘的切线方向会飞出一簇簇水珠。”董宇辉说,与常规X射线相比,同步辐射光源产生的同步辐射光频谱更宽、亮度更高、相干性和准直性更好。同步辐射光源根据加速器中电子的能量,可以分为低、中、高三种,各有侧重。董宇辉介绍,HEPS侧重于对微观结构及演变的多维度、实时、原位表征,可用于航空发动机单晶叶片等工程材料结构的多维度表征和1微米量级蛋白质分子结构演变表征等。“作为探测物质结构的探针,X射线的光源亮度是最为关键的指标——更高的亮度能将物质内部的微观结构‘看’得更清楚。因此,获得更高亮度的X射线源一直是科学家孜孜以求的目标。”多年来,我国持续发展同步辐射光源,有力支撑了国内基础科学的发展。但我国目前所拥有的同步辐射装置均处于中、低能区,能区地域分布、光谱亮度等还满足不了经济发展和国家战略需求。建设更高亮度的第四代高能同步辐射光源,成为潘卫民、董宇辉等我国当代“追光人”的一大愿望。2008年,HEPS科研团队就开始对我国建设HEPS的必要性和可行性进行论证。此后经过近十年攻关,科研人员成功完成关键技术攻关和样机研制任务,具备了建设先进高能同步辐射光源的能力。2019年6月,HEPS开工启动,建设周期6.5年,预计将于2025年12月底竣工。建成后,它将在材料科学、化学工程、能源环境、生物医学、航空航天等众多领域大显身手。2021年6月28日,HEPS首套科研设备——电子枪(直线加速器端头,即加速电子产生的源头)安装完成,标志着HEPS工程正式进入设备安装阶段。目前,HEPS各建筑单体已陆续交付设备安装。可以预见,3年后,全球“最亮”的光源将照亮微观世界物质的结构奥秘。(光明日报记者 张亚雄)HEPS效果图(人视图)HEPS效果图(白天)HEPS存储环周期单元mockup模型(HEPS-TF项目支持)
  • 全部优于指标,高能同步辐射光源迎来又一里程碑
    作者:倪思洁 来源:中国科学报11月17日,国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)增强器成功实现电子束升能加速。现场测试专家认为,增强器各项关键指标全部优于设计指标,总体性能达到同类装置国际先进水平。增强器成功升能加速,表明增强器已为给储存环提供高质量电子束、增强器多模式运行等做好充分准备。这是HEPS加速器建设的又一重要里程碑。作为HEPS第二个出束的加速器,增强器全环周长约为454米,由四个超周期对称结构组成。“HEPS增强器是储存环的满能量注入器,有注入、升能、回注、累积和引出等工作阶段,主要负责将电子束流从500兆电子伏特加速到6000兆电子伏特,为储存环提供高品质的电子束。”HEPS调束负责人焦毅说。HEPS工程总指挥潘卫民表示,增强器涉及磁铁、电源、真空、注入引出、高频、束测等多个系统,安装过程中,各系统密切配合,紧密衔接,为增强器系统联调、束流调试打下了良好的基础。据悉,去年10月18日,增强器的磁铁隧道安装完成。今年1月13日,增强器全线真空连接完成,实现全线贯通;7月25日,增强器正式启动束流调试工作。经过多轮联合调试和无束流运行后,8月9日增强器束流能量达到6000兆电子伏特;11月17日,增强器束流能量达到6000兆电子伏特,电荷量达到5纳库以上。HEPS是由国家发展改革委批复立项,中国科学院、北京市共建怀柔科学城的核心装置,中国科学院高能物理研究所承担建设,自2019年6月启动建设,建设周期6.5年。2025年建成后,它将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,也将是中国第一台高能量同步辐射光源,将和我国现有的光源形成能区互补,面向航空航天、能源环境、生命医药等领域用户开放。测试验收会由HEPS工程指挥部组织,詹文龙、陈森玉、王贻芳、陈和生、封东来、夏佳文、赵红卫、邓建军等院士及专家出席。2023年1月13日,增强器全线贯通。中国科学院高能物理研究所供图

高能同步辐射光源相关的方案

高能同步辐射光源相关的论坛

  • 请教同步辐射红外光源

    各位同仁,那位比较了解同步辐射光源这方面的知识,给大家讲解一下。我只是知道采用这种光源的红外显微镜的空间分辨率比现在的硅碳棒光源要高很多,可以分析细胞。

  • 同步辐射X射线装置实现小型化

    科技日报讯 (记者王小龙)据物理学家组织网11月25日(北京时间)报道,通过使用一个小巧但功能强大的激光器,美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置,有望改变人们对这类装置的印象,拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然·光子学》杂志上。 同步辐射光源是多学科前沿研究和高技术开发应用的“超级显微镜”,能够帮助科学家看到人类无法想象的物质细微结构。同步辐射X射线是其中的一种,与普通X射线相比,其成像质量更高、细节更为丰富,在探索物质内部结构和医学成像等领域均有着重要的应用价值。但因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵,目前只有为数不多的几个国家建有这样的设备,极大地限制了该技术的应用和普及。 在传统的同步辐射设备中,要产生这样的射线需要将电子加速到非常高的能量,而后周期性地改变方向,引导其在X射线的波长范围内释放能量,产生同步辐射X射线,因此必须用到巨大的加速器。而新研究中,科学家们用激光取代了电子加速器和其中的磁铁,实现了同样的目的。他们首先将激光束集中汇聚到一个气体射流上,形成强流相对论性电子束。而后再让另外一束激光与其汇聚,由此产生电子高速振动,生成高质量的同步辐射X射线,这一过程也被称为康普顿散射。值得注意的是,在此过程中光子的能量被增加了上百万倍,而产生这些高能射线的核心装备还没有一个硬币大。 该技术的核心是找到让散射激光束和激光加速的电子束这两条细微光束发生碰撞的方法。这就如同让两颗子弹在空中相撞一样。而要让这种“光子子弹”相撞更为困难,因为它们速度都接近光速。 领导这项研究的内布拉斯加大学林肯分校强光实验室主任唐纳德·乌姆斯塔特教授认为,小型化同步辐射X射线设备让更多的科研人员和医生获得了更强大的研究和诊断工具。 总编辑圈点原本作为高能对撞机“副产品”的同步辐射光源,现在已经是人类对“光”最前沿的应用。不过正如文中所说,巨大的体积和昂贵的价格,成为其大规模使用的巨大障碍——欧洲同步辐射光源的储存环周长达844米,上海光源的投资超过12亿元。如今,不论“迷你版”X射线装置与“巨型版”同步辐射装备相比,原理是否相同、功能是否弱化,都可以说它代表了一个方向——科学史上,很多了不起的技术都是通过微型化道路迎来了空前发展。比如计算机,如果还是原先那般臃肿,怎么可能有今天众多IT产业的神话?来源:中国科技网-科技日报 作者:王小龙 2013年11月26日

高能同步辐射光源相关的资料

高能同步辐射光源相关的仪器

  • 同步辐射实验站设计 400-860-5168转6108
    随着前沿科学研究的发展,当前需要解决的科学问题已经从“稳态、线性、整体平均、简单体系”的研究发展到“非平衡态、非线性、局域个体、复杂体系”,具体体现在单个纳米颗粒结构、高分辨电子结构、微小晶体结构、细胞精细结构、古生物化石微结构、催化过程动态结构等前沿的研究领域。这些研究同样需要高能量、高亮度的X射线才能开展。缺乏高性能的高能同步辐射光源的支撑,将使我国基础科学相关领域的研究在国际竞争上处于不利的位置。尽快在我国建设高能同步辐射光源是科学研究、技术研发和产业发展的迫切需要。 目前,国内兴起了同步辐射装置建设热潮,北京、深圳、东莞、武汉等地正在计划建设新的同步辐射装置,上海光源二期和合肥光源升级改造工程也在进行中。而相应的光束线和实验站也需同步建设,建设所需的工程、技术人员急剧增加,现有的人员无法满足各装置的建设工作。光束线集光学、精密机械、超高真空和控制技术等于一体,是定制化要求很高的系统;实验站根据所使用实验方法而需单独进行物理、光学、机械设计。就目前国内同步辐射装置的建设情况,为解决光束线、实验站的建设需要,本司招募了一批具有丰富的同步辐射线站设计、建设工作经验的科研人员,已具有了光束线、实验站建设的全备技术能力,可承接光束线、实验站的光学、机械设计全部工作,并负责安装、调试,交付用户需要的线站,也可为用户提供关键部件的设计和制备,及关键技术的解决方案。1、承接光束线、实验站的光学、机械设计、集成控制软件等系统工作2、负责安装、调试,交付用户需要的线站3、为用户提供关键部件的设计和制备,及关键技术的解决方案
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  • 产品简介HORIBA Jobin Yvon是全球著名的科研级光栅制造商,在同步辐射光栅研发生产中积累了丰富的经验。我们与各国同步辐射装置长期合作,向后者提供定制化高品质同步辐射光栅,按期完成束线建设任务。亚洲美洲用户 欧洲用户 技术特点 高衍射效率 高损伤阈值 大尺寸 光学设计,模拟优化服务 参数规格 典型大尺寸:40mm*200mm 面型:平面,球面,超环面 消像差:变刻线间距(VLS),变刻槽深度(VGD) 镀膜:金,铂,镉,钼,碳化硅,氟化镁 基底:硅,二氧化硅离子刻蚀技术下的典型层状刻槽变刻槽深度光栅实现优化波长的连续可调我们可以根据用户要求定制各项参数
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  • 德国Max Voggenreiter(沃根瑞特)提供 Mavo Pos LST2 系列高精度载重同步位移台,可用于同步辐射。提供 X、Y、Z、旋转、倾斜五个自由度,在载重2吨的情况下,可以实现微米级的位移精度。  包括英国“钻石”光源(DIAMOND)等国际同步辐射线,都选择了Mavo Pos LST2 系列高精度载重同步位移台。
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高能同步辐射光源相关的耗材

  • 海洋光学用于辐射光采集的余弦校正器
    海洋光学的余弦校正器可与光纤和光谱仪连接,用于相对光谱强度和绝对光谱强度测量、发射光谱测量,以及对LED光源和激光光源进行分析。 可选的探头 将CC-3和CC-3-UV装在光纤未端,余弦校正器和光纤就组成了一个辐射探头。该探头与海洋光学的光谱仪相连接用于测量探头表面光线的辐射强度。 可直接连接 CC-3-DA可直接与USB2000、HR4000或S2000光谱仪的SMA 905接头连接,从而组成一个完整的无连接线的光谱仪系统,不需要使用光纤。 散射材料:UV-VIS或VIS-NIR 余弦校正器的散射材料可以是一个乳白色的、薄的玻璃圆盘((350-1100 nm)或 Spectralon (200-1100 nm) ,位于不锈钢套管的末端。 CC-3 CC-3-UV CC-3-DA 散射材料: 乳白玻璃 Spectralon Spectralon 波长范围: 350-1000 nm 200-1100 nm 200-1100 nm 外形尺寸: 6.35 mm OD 6.35 mm OD 12.7 mm OD 视场 180° 180° 180°
  • 分光辐射照度计CL-500A
    分光辐射照度计CL-500A新品 用于在照明现场和实验室环境测量光源的三刺激值、色度、色差、显色指数、相关色温及照度。 产品信息 CL-500A是柯尼卡美能达推出的首款轻便、手持式的分光辐射照度计。凭借先进的光学传感技术和创新的设计,CL-500A可用于评估新一代光源如LED、OLED、有机EL照明的显色指数、照度、色度、相关色温等参数。 无论在实验室研发还是照明现场测量,CL-500A都可以满足使用,为用户提供便携轻松的操作体验。CL-500A运用了分光原理,内置光栅和传感器阵列使其可以对光源光谱进行分析,通过光谱数据公式计算光源的显色指数。显色指数是对光源的光谱属性和光品质定义的重要评估标准。用CL-500A可以测量得到一般显色指数Ra和特殊显色指数R1~R15。用传感器阵列的另一个好处是可以复现光源的光谱图,对如LED、OLED、高压灯这类波峰能量集中、半波宽较窄的光源的光谱图有很好呈现。 CL-500A不但可以测量显色指数,还可测量照度(lx)、色坐标(1931xy, 1976u' v' )、相关色温T∆ uv、三刺激值XYZ、特征波长&lambda 、色纯度Pe、色差值。通过随机附送的软件CL-S10w,可连接电脑显示光源的显色指数评估图、色温色坐标图、光谱数据等。针对同一批次LED也会出现较大色差的问题,软件提供按颜色对LED分级的功能。 可通过电脑软件CL-S10w,连接最多10台CL-500A同时进行多点测量,方便用户对环境的照度均匀性、光源色温进行跟踪评估。 产品特点 测量显色指数 很久以前,人类就把物体并排放在自然光(太阳光)下观察,比较各种颜色。尽管火把、蜡烛、白炽灯以及其他光源也都用来照明,但一直只有在自然光下比较颜色才是标准做法。 除了荧光灯,最近LED(发光二极管)也已被用作照明灯。物体在这些光源下显示的色貌与其在自然光下原色貌进行比较,两者的接近程度就是光源的"显色性"。 光源显示的色调越接近自然原色,其显色性就越好(或越高)。显色指数是对灯或其他光源显色性的量化结果,旨在提供客观标准。显色指数表示被测光源和标准光源※ 的接近程度。最大值为100。显色差异越大,值越小,说明被测光源显示的颜色和自然原色的差距越大。 ※ 标准光源和被测光源的色温相同。(光源的黑体轨迹与太阳光对应。) 显色指数包括一般显色指数(Ra)和特殊显色指数(R1至R15) 显色指数采用直观显示,便于理解。被测光源和标准光源的色差一目了然,条形图显示一般显色指数Ra(特殊显色指数R1至R8的平均值)和15种特殊显色指数(R1至R15)。 针对LED行业普遍关注的按颜色分级的问题,CL-500A配备软件可提供LED色度分级的功能。 小型轻巧的手持式 主机大小为70× 83× 165 mm,仅重350g的手持式,方便携带,可进行手持测量。另外,上下均有三脚架固定螺孔,可与支架装置轻松组合。 标配Excel® 附加软件 简便易用的Excel® 附加软件 直接将CL-500A测量数据读入到Excel表格中。然后可使用Excel的功能轻松执行数据处理。 因为峰值波长便于观察,所以光源分类和分级便于操作且精度更高。此外,1nm的数值数据也可通过列表形式显示。 多点测量功能 数据管理软件CL-S10w可用于控制多达10台CL-500A进行多点测量。使用SDK软件还可进一步增加数量。 符合JIS和DIN标准 CL-500A符合DIN 5032第7部分B级标准和JIS C 1609-1:2006 AA普通级标准, 是首款符合DIN和JIS两种标准的便携型分光辐射照度计。 可用于高速测量 使用SDK软件,可执行5次/秒的高速测量。
  • SKP 218定制光谱波段单通道辐射传感器
    用途:SKP 218定制光谱波段单通道辐射传感器是一款可根据用户需求的测量波段进行定制的辐射传感器,定制光谱波段范围280~1100nm,定制的最小带宽为5nm。传感器可以测量入射光和反射光,感应光的视场角为25°的锥形区域,可以用于测量一个定义区域的反射光。适用于测量自然太阳光或其他光源 ,传感器完全防水,可以在水下4米的深度进行测量。技术规格:传感器余弦校正头探测器光电二极管滤波器取决于定制的波长带宽定制波段280~1100nm测量范围取决于定制的波长带宽线性误差0.2%绝对校准误差典型3%,最大5%灵敏度取决于定制的波长带宽余弦误差3%方位角误差1%温度系数±0.2%/℃长期稳定性±2%响应时间电压输出型:10ns尺寸高38毫米×直径34毫米重量130克(带3米电缆时)防护等级IP68材质聚甲醛树酯电缆标准3米2芯屏蔽线工作温度-30~+75℃工作湿度0~100% RH产地:英国

高能同步辐射光源相关的试剂

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