上海軟X射線自由電子激光用戶裝置HLSS運(yùn)行模式通過(guò)工藝測(cè)試
文章來(lái)源:上海高等研究院 | 發(fā)布時(shí)間:2022-04-02 | 【打印】 【關(guān)閉】
2022年3月30日,上海軟X射線自由電子激光(簡(jiǎn)稱SXFEL)用戶裝置完成并通過(guò)了自由電子激光諧波驅(qū)動(dòng)自種子(HLSS)先進(jìn)運(yùn)行模式的工藝測(cè)試。測(cè)試以線上線下相結(jié)合的方式進(jìn)行,測(cè)試專家組由來(lái)自中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、上??萍即髮W(xué)等單位的11名專家組成(8名線上,3名現(xiàn)場(chǎng)),現(xiàn)場(chǎng)的張小威研究員任測(cè)試組副組長(zhǎng),夏佳文院士任組長(zhǎng)。張江綜合性國(guó)家科學(xué)中心辦公室常務(wù)副主任施爾畏線上出席本次會(huì)議。
專家組聽(tīng)取了SXFEL用戶裝置調(diào)試情況報(bào)告和HLSS模式自由電子激光自測(cè)報(bào)告,討論確定了測(cè)試大綱,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。測(cè)得HLSS模式下的自由電子激光輸出波長(zhǎng)為2.96 nm,峰值功率為227 MW,脈沖能量為34.0 μJ,采用反向漸變波蕩器技術(shù)(reverse-taper)將輻射脈沖能量增大6.87倍。測(cè)試結(jié)果表明:上海軟X射線自由電子激光用戶裝置HLSS模式下的自由電子激光性能優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。
SXFEL是我國(guó)首臺(tái)X射線自由電子激光用戶裝置,由國(guó)家發(fā)改委、中國(guó)科學(xué)院和上海市共同支持,建設(shè)內(nèi)容包括1.5 GeV直線加速器、兩條自由電子激光波蕩器線、首批2條光束線和5個(gè)實(shí)驗(yàn)站。整臺(tái)裝置的研制分兩個(gè)階段、三個(gè)項(xiàng)目(試驗(yàn)裝置SXFEL-TF、用戶裝置SXFEL-UF、活細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能成像等線站工程SBP)分步實(shí)施,目標(biāo)是最終建成波長(zhǎng)覆蓋2-20nm的高亮度軟X射線相干輻射光源,以及開(kāi)展相干衍射成像、超快物理、超快化學(xué)和原子分子光學(xué)等前沿領(lǐng)域研究的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)站,其中SXFEL-TF項(xiàng)目已于2020年11月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收,SBP項(xiàng)目已于2022年1月順利完成驗(yàn)收,之后SXFEL開(kāi)始了最后一條波蕩器束線的調(diào)試。
SXFEL種子型自由電子激光波蕩器線支持回聲型諧波產(chǎn)生(EEHG)和HLSS等先進(jìn)運(yùn)行模式,可以為自由電子激光科學(xué)用戶提供性能更加優(yōu)異的軟X射線輻射。在最近的疫情期間,SXFEL調(diào)試工作連續(xù)取得突破性進(jìn)展,先后于3月18日實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上波長(zhǎng)最短(5.78 nm)的EEHG出光放大,于3月27日實(shí)現(xiàn)了3 nm的諧波自種子型(HLSS)自由電子激光出光放大,性能全部達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。
本次工藝測(cè)試及之前的調(diào)試工作,是在上海疫情防控嚴(yán)峻形勢(shì)和園區(qū)實(shí)施封控管理下進(jìn)行的。項(xiàng)目責(zé)任單位中科院上海高研院和上海應(yīng)物所、合作單位上??萍即髮W(xué),根據(jù)上級(jí)指示精神,統(tǒng)籌做好疫情防控與重點(diǎn)科研任務(wù)保障工作,努力做到“兩手抓兩不誤”。項(xiàng)目調(diào)試團(tuán)隊(duì)、硬件和保障團(tuán)隊(duì)主動(dòng)請(qǐng)纓,持續(xù)駐守園區(qū)24小時(shí)連續(xù)開(kāi)展工作,克服了人手少、任務(wù)重等各種困難,團(tuán)結(jié)協(xié)作、堅(jiān)韌拼搏,在抗疫過(guò)程中“逆行”奮進(jìn),確保了裝置調(diào)試和工藝測(cè)試順利進(jìn)行。