在怀柔科学城，有一面巨大的放大镜，它就是高能同步辐射光源，而我现在所在的就是放大镜的“镜框”部分，也是整个园区的核心区域——光源装置区。

在周长约1.5千米的主体环形建筑内，安装有加速器、光束线站等核心内容。建成运行后，“最亮的光”将从这里发出，穿透未知谜团，帮助我们探索微观世界。

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：其实提到光，我们最先想到的都是那些看的见、摸的着的，像阳光、灯光，还有不可见光，我们最直观的感受就是医院做的X光胸片，既然分可见的和不可见的，那么光的本质到底是什么？

孟才：光其实是一种能量，或者是一种电磁波的形式，所以它既可以展示出电磁波的特性，像我们刚才讲到的，可以做各种各样的照射，同时也可以展现它粒子的属性，光具体波粒二象性，它本身你可以认为是电磁波，也可以是粒子，它更多的是一种能量的形式给它辐射出来的。

主持人：那咱们高能同步辐射光源是怎么产生光的？

孟才：它是由一个（接近）光速的、能量非常高的电子，在一定二级磁场的情况下做偏转的过程中，在切线方向会辐射出光，以电磁波的形式辐射出的能量，这个电磁波就是一个光。

主持人：为什么一颗电子最后能变成光呢？

孟才：这就是电子在粒子科学里面，在受力偏转的过程中，它会辐射出能量，它会以电磁波的形式辐射出能量，就产生了光。

主持人：那粒子或者是电子，它是从哪来的呢？

孟才：我们同步辐射光源它有一个电子枪，我们可以发射出电子，通过一系列加速，达到我们需要的能量，直线加速器里最开始的设备就是电子枪，来产生电子的。

主持人：孟老师，这个就是您说的电子枪是吗？

孟才：对，这就是电子的源头电子枪，它是一台高压的设备，这里有一个热阴极电子枪，通过加热可以发射出电子，然后有一个高压把电子给拉出来，具有一定的初始速度，可以让它沿着既定的方向发射出去。

主持人：怪不得叫枪呢，枪打出子弹是有初动能的，咱们电子枪发出的电子，它也具备一定的初动能。

孟才：没错没错。

主持人：那出来以后它会沿着一个什么样的轨道来运行呢？它叫直线加速器，是不是也是直线的？

孟才：对，你可以看到它是沿着直线，出来之后由于它的能量不是特别高，虽然速度已经比较高了，它的方向性没有那么好，所以它容易发散，所以可以看到我们这有很多黄色的圆饼形螺线管，给它控制束流的方向，不要让它发散出去，做到一个聚焦。

主持人：相当于女生扎辫子用的皮筋，把它束起来。

孟才：没错，把它控制在一定的尺寸里，让它有一个很好的加速。

主持人：那我看到这个圆饼大的是黄色的，还有不同颜色的，这应该是磁铁吧，那这些不同颜色的磁铁有什么不一样吗？

孟才：这个蓝色的磁铁也是做横向的聚焦的，通过第一级加速能量已经非常高了，它的速度基本接近光速，后边都是四极铁来做同样的聚束，这个红色的是二极铁做一个偏转，（偏转之后）可以做一些数据的测量。

主持人：也就是说所有磁铁组成的就是直线加速器。那我们知道如果速度非常高的话，它在不是真空的环境中，它会有能量和速度的衰减的，咱们这里的环境是不是也都是真空的？

孟才：都是非常高真空的设备。包括我们可以看到这个非常长的，我们叫它加速管，开始它有一个初始能量，达到我们既定的能量需要多级的加速，我们直线加速器有九个这样的加速管，要把能量加速到500MeV，速度已经非常接近光速了，但是我们还是要不断的把束流能量提高。

主持人：我明白了，按照您说的是速度只是一种表现的外在形式，而我们最后根本的目的是把这颗电子所具备的能量层级提高是吗？

孟才：没错没错。

主持人：那咱们一个直线加速就能达到咱们的要求吗？

孟才：达不到。直线加速器大概有49米，它的能量能加速到500MeV，离我们既定能量6个GeV，还差12倍呢。

直线加速器将电子加速后，电子将被注入周长450多米的环形增强器，继续提高能量到额定的6GeV。然后注入更大的圆环——储存环，以接近光速的速度保持运动。下期《我身边的科学城》带您走进高能同步辐射光源的增强器和储存环一探究竟。

【完】

记者：张立明 范静远 朱军

图文编辑：小南

怀柔融媒 发布