在高能同步辐射光源直线加速器端头，有一把电子枪。一束电子被从枪口“射”出，经过精心调制，在直线加速器中持续升能加速。当达到额定能量后，电子束就会进入增强器。

人物介绍：孟才 中国科学院高能物理研究所 特聘青年研究员。主要从事加速器设计研究，特别是电子直线加速器设计、质子直线加速器设计、次级粒子束产生等方向。

主持人：现在我看出来了，这个增强器就可以明显看出来是一个圆环的形状。这个磁铁是不是跟直线加速器的磁铁作用是一样的。

孟才：类似的。可以看到红色的这个就是偏转的，它是环形加速器，因为要做成一个环，就用到了偏转磁铁，就是二极磁铁。

主持人：孟老师为什么在这有岔路口呢？

孟才：这是一条（高能）输运线，连接增强器和储存环的，我们高能同步辐射光源比较有特色的是，它有两条（高能）输运线。

主持人：那哪条线是去储存环的呢？

孟才：你看那条线是从增强器到储存环的，这边这条输运线是从储存环到增强器里边的。

主持人：那为什么到了储存环还要回到增强器呢？

孟才：储存环刚才我们讲到它有同步辐射可以发射光，电子的数量会减少，在第四代同步辐射光源里边，要达到这个流强，因为动力学孔径限制，很难（一次性）做到这么大的流强，所以我们需要把这个电子置换出来，把储存环里（电荷量不够大的）电子束团引出到增强器里，跟增强器里的合并，变成大的束团，再注回储存环里。

主持人：就相当于怀柔这边有收栗子的，板栗个儿不够大它就会被淘汰了，咱们就相当于把这些个儿不够大的重新引回到增强器里，两个不够大的重新再培育一下，就变成了一个够大的符合标准的，再注回到储存环里边。那咱们这样做的目的是什么？

孟才：我们这么做一个是满足了储存环运行的要求，电荷量的要求，再一个就是使整个注入器更简单，从造价的角度来说我们的方案更简单一点、造价会更低。从能耗的角度来说运行更好一点。因为我们把废弃的电子束又重新利用了，所以直线加速器电子枪发射的电子相对就少一点，我们可以提高电子枪的寿命，也提高整个系统的稳定性。

电子在增强器升能加速后，便进入储存环。在这里，它以接近光速沿环形奔跑，当运动方向发生改变时，会沿这个方向的切线方向产生同步辐射光，和下雨天我们转动雨伞，雨水运动的规律同理。产生的同步辐射光经过调制后，就可用于不同领域的科学研究。

主持人：老师咱们储存环圆环的直径一看就比增强器要大好多，它的周长大概有多少？

孟才：一千三百多米。

主持人：它好像也是由各种不一样的磁铁组成的，是不是磁极越多的磁铁，他制作和安装起来难度越高呢？

孟才：相对来说，它极数越多，加工难度要大一点。

主持人：那这里边最难的是哪一个？

孟才：这里边最难的是紫色这个。

主持人：最大的这个。

孟才：因为它安装的方式不仅提供聚焦，而且还要提供偏转，所以它对准直的位置要求非常高。

主持人：我还看到这跟增强器不一样的，有很多的线都裸露在外边，这是有什么特殊的目的吗？

孟才：这个线是水冷、可以接电的线，因为同步辐射光从外侧发出去，那边有光束线站，所以我们把水冷线缆都放在内侧，保证一致性。

主持人：也就是说增强器也有，只不过在磁铁的里侧对吧？

孟才：没错没错。

主持人：我就看这个东西非常好奇，非常有科技感，这东西是什么呀？

孟才：这是一个插入件，是发射同步辐射光的设备。

主持人：它就是发光的设备

孟才：刚才我们前边讲到了，二极铁偏转之后就可以发出光来，这个就相当于有很多小的二极场，让它在里边扭摆的运动，电子在扭摆运动，它就每一个切线方向都可以发出光来，就可以达到一个很高的叠加，发出高亮度的同步辐射光出来。

主持人：整个电子在里边相当于这种，像动画片里小蝌蚪似的。

孟才：没错没错。

主持人：那为什么这样做呢？

孟才：做成这样就是我们希望让光的亮度更高，而且要让光达到相干性，使得光的品质会达到更好。

主持人：也就是说它相当于是给光增亮的。

孟才：对。

主持人：孟老师我看怎么到这开始就有一根金属颜色的管子引到外边去了。

孟才：刚才我们讲到插入件里边的光产生之后，就通过这个束线引导外边去了，经过光束线就到实验站去了。

与储存环一墙之隔，便是未来供用户开展科学实验的光束线实验站，大到能源环境、小到病毒蛋白质，都能在这里“体检”。下期《我身边的科学城》带您走进高能同步辐射光源的实验站一探究竟。

【完】

记者：张立明 范静远 朱军

图文编辑：小一

怀柔融媒 发布