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中科院上海同步辐射光源建成

作者:文学论文
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-09
作者:黄鑫资料来源:科学时报发布时间:2009年

4月29日,中国科学院上海同步辐射源竣工仪式是中国迄今为止最大的国家重大科技基础设施建设项目。中国科学院上海同步辐射源是中国最大的科学项目,引起了全世界的关注,其竣工仪式在中国科学院的实验大厅举行。中共中央政治局委员、国务委员刘延东、中共中央政治局委员、上海市委书记俞郑声、全国人大常委会副委员长、中国科学院院长卢永祥、中国工程院院长徐匡迪共同启动了竣工安装,并为上海光源国家科学中心(即将成立)揭幕。

竣工仪式由中国科学院上海应用物理研究所所长、上海光源工程总经理徐洪杰主持。中国科学院副院长兼项目总工程师江绵恒、陈森宇院士和科技部副部长曹建林分别致辞。中国科学院常务副院长白春丽和上海市市长韩正分别致辞。

上海光源是目前中国最大的国家重大科技基础设施建设项目,总投资约12亿元。它位于上海浦东张江高科技园区,占地约20万平方米。在外观为10,000人的鹦鹉螺体育场大小的银灰色圆形建筑中,建造了能量为150兆电子伏的电子直线加速器、周长为180米、能量为3.5千兆电子伏的增强器、周长为432米、能量为3.5千兆电子伏的电子储存环以及沿电子储存环外侧依次分布的多条光束线和实验站。

上海光源工程经国家批准,于2004年12月25日正式破土动工,建设期为52个月。中国科学院和上海市人民政府积极组织并认真实施了该项目。他们成立了以卢永祥为首、韩正为首的工程领导小组,以及以江绵恒和上海市副市长杨雄为首的工程指挥部。

围绕国家发展战略的需要,立足国际前沿,这一重大项目不仅为生命科学、材料科学、化学工程、能源、环境科学、核科学、医学、药学等学科和一些高技术产业领域的研究提供了高水平不可替代的先进手段和综合实验平台,也为不同学科的相互渗透和交叉融合创造了良好条件,直接带动了相关产业的发展。它是提高国家创新能力和产业竞争力的重要基础设施。

在国家有关部门的支持下,中国科学院和上海共同努力。经过4年多的努力,项目参与方和承包商现已全面、高质量、及时地完成了施工任务。在4月26日至27日举行的上海光源建设国际评估会议上,来自11个国家的34位权威专家对该项目给予了高度评价:上海光源的主要性能指标达到了世界一流水平,“这是一项值得特别称赞的显着成就”,“这种建设速度和水平在国内外重大科学项目中是罕见的”。

卢永祥在4月28日举行的上海光源工程领导小组第四次会议上指出:“上海光源的建成,不仅表明中国在大型科学工程实验设施建设方面具有高度的自主创新和技术整合,已经进入国际先进行列,而且将对中国的科技进步、经济发展、资源开发、环境保护、人口和健康产生广泛而深远的影响。”

同步辐射光源,被科学家称为中继光源、X光源和激光光源,是给人类文明带来革命性动力的第四个新光源。上海光源(Shanghai Source)是一种高性能的第三代同步辐射光源,在光源能量上排名世界第四,仅次于日本SPring-8、美国APS、欧洲ESRF三大高能同步辐射光源,是目前世界上性能最好的同步辐射光源之一。它有能力建立60多条光束线,并能同时向数百个实验站提供从红外光到硬x光的各种同步辐射光。它具有比其他人工光源更好的一系列特性,如宽波长范围、高强度、高亮度、高准直性、高偏振和准相干性、精确计算、高稳定性等。每年,光学机器的供应将超过5000小时,可容纳来自国内外不同学科或公司的数百名研究人员。同时,根据不同的科研需求,还可以提供单光束组、多光束组、高通量、高亮度和窄脉冲等多种光源工作模式。

专家认为,利用这种光源的同步辐射技术进行实验研究涉及许多学科,应用范围广泛,是其他大型科学设备无法比拟的。上海光源(Shanghai Light Source)像多用户超级显微镜一样,是多学科前沿研究和高科技开发应用中最先进、最不可替代的工具,已经成为照亮微观世界的“神灯”。

上海光源是我国从安装到建筑的设计和集成,技术含量高。上海光源在吸收国内外先进技术的同时,注重提高创新能力,解决项目实施过程中加速器、束线站、施工等诸多关键技术问题,形成新的技术增长点,直接带动中国现代高性能加速器、先进电气技术、超高真空技术、高精度加工、x光光学、快速电子、超大系统自动控制技术、高稳定建筑等先进技术和产业的发展。

作为主要发光器件的插入物(包括波动器和摇摆器)是第三代同步辐射光源的主要特征。真空内波器是近十年来世界上最先进的光源技术之一。它能使中能电子束产生高亮度和高能光子。由于技术难度和建设周期的紧迫性,中国从未研制出真空内部振荡器。工程管理部门通过全球招标将订单授予一家外国公司,订单计划于2008年年中交付。此后,外方提议推迟交付至2009年6月,而整个上海光源项目计划于2009年4月完成。项目管理部迅速决定紧急开始自主研发,克服了设计、试生产模型、小样机、装配测试、磁场测量和填充等诸多困难。仅用了11个月就成功研制出国内第一台真空内波器:研究速度世界罕见,磁场性能达到国际先进水平。

整个上海光源至少需要十几个这样的真空内部波动器,这些波动器是为了降低成本而独立开发和制造的。这一独立研发的成功也使中国的波荡器技术在世界上占有一席之地在第一台真空波荡器成功调试后不久,外国光源要求合作并为其建造了一台真空波荡器。此外,上海应用物理研究所自主研发成功中国首台椭圆偏振波荡器,性能达到国际先进水平。据报道,前7条梁线上使用的5个嵌件都是国产的。

上海光源即将开通首批七条光束线和实验站,即生物大分子晶体学线站、XAFS线站、硬x光微聚焦和应用线站、x光成像和生物医学应用线站、软x光光谱学微线站、衍射线站和x光小角散射线站。科学指标先进,能够满足我国许多学科同步辐射应用的迫切需要。

据报道,截至3月31日,上海应用物理研究所已收到来自全国近100所大学、研究所和企业的301份申请材料,远远超过上海光源目前所能提供的数量。各方研究人员将在上海光源7个光束线站开展生命科学、医药、新材料、物理、化学、石化、生物工程等领域的研发。

上海光源工程是中央和地方、科研机构和政府共同提出、投资和建设的第一个大型科学项目。这是体制和机制上的重要创新。它不仅成为中国科学院与地方政府合作的成功模式,也为中国大型科研项目的建设创造了新的模式。上海光源是科学院与城市合作建设国家科学仪器的结果,也是中国科学院与地方政府合作的成功范例卢永祥强调,上海光源的建成是对新中国成立60周年和中国科学院成立60周年的纪念。这也是2010年上海世博会的一份非常好的礼物。

《科学时报》 (2009-4-30 A1亮点)

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