2020年5月26日至28日,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施--X射線自由電子激光試驗(yàn)裝置(簡(jiǎn)稱SXFEL試驗(yàn)裝置)完成并通過了中國科學(xué)院條件保障與財(cái)務(wù)局組織的自由電子激光(兩級(jí)級(jí)聯(lián)HGHG)工藝測(cè)試。測(cè)試專家組由8名專家組成,分別來自中國科學(xué)院近代物理所、中國科學(xué)院物理所、中國科學(xué)院高能物理所、中國科學(xué)院大連化物所、中國工程物理研究院、中國科技大學(xué)、上海交通大學(xué)和上海科技大學(xué),夏佳文院士任組長(zhǎng)。
專家組聽取了SXFEL試驗(yàn)裝置兩級(jí)級(jí)聯(lián)HGHG調(diào)試情況報(bào)告和自測(cè)報(bào)告,討論形成了工藝測(cè)試大綱,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。實(shí)測(cè)結(jié)果表明,兩級(jí)級(jí)聯(lián)HGHG輸出X射線自由電子激光的波長(zhǎng)、脈沖長(zhǎng)度和功率等指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),最大峰值功率為207兆瓦,最可幾峰值功率為125兆瓦。測(cè)試期間,裝置72小時(shí)正常運(yùn)行,保持連續(xù)出光。
此前,于2019年3月19日,SXFEL試驗(yàn)裝置的直線加速器通過了中國科學(xué)院條件保障與財(cái)務(wù)局組織的工藝測(cè)試,束團(tuán)電荷量、束流能量、束團(tuán)長(zhǎng)度、歸一化發(fā)射度全部達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。高品質(zhì)電子束的持續(xù)穩(wěn)定輸出,為自由電子激光調(diào)試順利實(shí)施提供了保障。
兩級(jí)級(jí)聯(lián)HGHG自由電子激光通過工藝測(cè)試標(biāo)志著SXFEL試驗(yàn)裝置已達(dá)到項(xiàng)目可行性研究報(bào)告批復(fù)的全部驗(yàn)收指標(biāo)。
SXFEL試驗(yàn)裝置的主要建設(shè)內(nèi)容是研制一臺(tái)基于840MeV電子直線加速器的兩級(jí)級(jí)聯(lián)種子型軟X射線(8.8nm)自由電子激光裝置,項(xiàng)目于2015年初正式開工建設(shè),先后攻克了高亮度光陰極注入器、C波段高梯度微波加速單元、C波段和X波段偏轉(zhuǎn)腔束流測(cè)量單元、小間隙高精度波蕩器、腔式束流位置探測(cè)器和激光電子束同步等關(guān)鍵技術(shù);掌握了低發(fā)射度直線加速器多維度束流反饋技術(shù)及穩(wěn)定運(yùn)行、束流相空間的精確控制、X射線脈沖的在線診斷、基于X射線的波蕩器軌道準(zhǔn)直等調(diào)束調(diào)光方法。
SXFEL試驗(yàn)裝置是我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的輸出波長(zhǎng)最短、脈沖長(zhǎng)度最短的自由電子激光大科學(xué)裝置,它的建成標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握了X射線自由電子激光裝置的物理設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)和集成調(diào)試方法,為SXFEL用戶裝置和硬X射線自由電子激光裝置的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
增益曲線及輸出光斑

運(yùn)行記錄:FEL輸出脈沖最大峰值功率

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

專家討論
