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【新华网】“点亮”探寻微观世界之眸 ——国家同步辐射实验室的“光源梦”

2020-10-16 新华网 桂运安
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合肥先進光源設計圖

  “整個園區宛如一只觀察微觀世界的‘眼睛’,這個設計太讓人震撼了!”在合肥先進光源規劃設計圖前,參觀者無不贊歎。

  坐落于中國科學技術大學(以下简称中国科大)的国家同步辐射实验室,是我国第一个国家级实验室。从我国首个专用同步辐射光源——合肥光源,到正在预研的世界首批第四代低能区同步辐射光源——合肥先进光源,实验室用“神奇之光”点亮科学之路,努力实现大国崛起的“光源梦”。

  “合肥光源”發出“神奇之光”

  在中國科大西區,一幢狀如飛碟的建築物,格外引人注目,這裏是“合肥光源”所在地。1978年2月,中科院批准合肥同步輻射加速器的預研制和物理設計項目。1989年4月,“合肥光源”發出第一束“神奇之光”。

  從預研、設計,到建造和調試,中國工程院院士何多慧作爲“合肥光源”項目總工程師,見證了中國同步輻射光源從無到有的曆史性轉變。30多年前,時任中國科大副校長包忠謀親自挂帥,以何多慧、裴元吉、金玉明、張武等幾位中國科大近代物理系加速器教研室的教師爲核心,一支平均年齡不到35歲的年輕隊伍開啓了光源的逐夢征程。

  “剛開始,我們總共只有十幾個人,條件很艱苦,只有一間房子,大家都是從頭學起,拼命學、拼命幹。到預研和物理設計完成,也才五十幾個人。”何多慧說,那時我國科技與發達國家相比差距很大,大家完全憑著一種精神,爲了國家而忘我奮鬥。

  1983年4月,國家正式批准合肥同步輻射加速器項目立項,並將其改名爲“國家同步輻射實驗室”。

  “當時,中國自己建造的最大加速器只是3米長的30MeV電子直線加速器,根本沒有儲存環,我們只能邊幹邊摸索。”何多慧說,爲了解決一個技術難題,當時還是研究生的周銀貴三天三夜不睡覺;高頻系統負責人馮蘭林到貴州深山溝裏駐廠制造零部件,去時穿棉襖,回來已經穿汗背心了。

  國家同步輻射實驗室項目1991年通過國家鑒定和驗收。“他們是教師,他們太年輕,卻奇迹般研制建造成功這台具有世界一流水平,巨大、複雜、尖端的同步輻射加速器。”著名物理學家謝希德曾說。“合肥同步輻射加速器及光束線實驗站”項目,也因此獲得1995年國家科技進步獎一等獎。

  光源“建起來”更要“用起來”

  “‘合肥光源’是合肥首個建成運行的大科學裝置,不僅要‘建起來’更要‘用起來’,而且要想方設法‘用好它’。”國家同步輻射實驗室原執行主任盛六四表示。

  “不同的科學門類需要不同波段的同步輻射光源,需要建立不同的實驗站。”光束線和實驗站建設中,盛六四和其他建設者一樣,一切從零開始學習,自己設計,還得常去加工廠共同討論工藝,自己安裝、調試,有時候甚至親自制作一些特殊零部件。“剛開始,沒有計算機,我們就自己畫圖,業內叫‘爬圖板’。”盛六四說,他在一期、二期工程光束線和實驗站建設過程中,所畫圖紙近萬張,自主設計的設備儀器價值達幾千萬元。

  實際上,爲了能在同步輻射光源做一番事業,盛六四、李爲民等一批優秀骨幹不約而同地多次放棄了出國深造訪學的機會。他們認爲,國家同步輻射實驗室是極好的工作舞台,也是體現人生價值的地方,在這裏努力工作更是報效祖國的絕佳機會。

  運行近30年,“合肥光源”曆經兩次重要升級,性能已發揮至極致。國內外用戶超過18000人次,科學家們在“合肥光源”上做出了衆多世界級原創成果,解決了一系列重要科學問題。

  追求“光源夢”的腳步永不停息

  同步輻射是探索微觀世界的“眼睛”。“我們要建世界上最先進的第四代光源,爲我國科學和産業創新‘擦亮眼睛’。”國家同步輻射實驗室主任封東來立志要與同事們一道建成亞洲首個第四代低能區光源——合肥先進光源,從而實現我國先進同步輻射光源的全能區覆蓋。

  追求“光源梦”的脚步,永不停息。早在2006年,实验室就开始规划设计衍射极限的低能区第四代光源;2013年,“逐步形成布局合理的国家光源体系,适时启动高性能低能量同步辐射光源建设”纳入《国家重大科技基礎設施建设中长期规划》;2017年,时任实验室主任的陆亚林推动合肥先进光源预研项目立项,先进光源离实现梦想越来越近。

  “四代光源是科学探索的‘国之重器’,它在亮度和相干性方面有了巨大提升,把X射线对各学科研究的支撑能力提升到一个前所未有的高度,可以更清楚地看微观世界。”封东来说,作为未来的重大科学基础设施,合肥先进光源成为科學研究和生产研发步入快车道的基础,可以推动多学科集聚、顶尖科学家集聚、一流创新群体集聚、高新产业研发集聚。

  合肥先進光源是合肥綜合性國家科學中心核心建設項目,中科院和安徽省投資3.56億元聯合啓動合肥先進光源預研項目。中國科大則出台新的改革方案,從評價體系、晉升渠道、人員編制等各方面給出新政策,充分釋放實驗室人才活力。

  爲了合肥先進光源這個共同目標,一大批學者加入進來,貢獻自己的力量。即便在疫情下,合肥先進光源的籌備也並未停歇,在2月底到3月初舉行的9場線上用戶研討會上,來自200多個大學、研究所和公司的2000多名科學家和工程師一起熱烈研討和規劃合肥先進光源的實驗線站,暢想未來的應用。

  目前,“建設世界上最先進的第四代光源,是所有光源人和光源用戶的夢想”,封東來表示,中國科大是我國同步輻射事業的發源地,有信心、有經驗、有隊伍,更有能力建好合肥先進光源。

打印 責任編輯:董凱悅

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