7月24日,由我所大連光源科學研究室(二十五室)楊學明院士、張未卿研究員帶領(lǐng)的聯(lián)合研發(fā)團隊首次成功實現(xiàn)了大連先進光源預研項目1百萬赫茲重復頻率電子束流的穩(wěn)定貫通實驗。
為了推進高重復頻率極紫外自由電子激光裝置(以下簡稱“大連先進光源”)的建設(shè),大連市政府資助部署了該技術(shù)預研項目,主要目標是攻克產(chǎn)生高重復頻率、高品質(zhì)電子束的各項關(guān)鍵核心技術(shù)。該項目于2020年啟動,由我所大連光源科學研究室與深圳先進光源研究院組成聯(lián)合研發(fā)團隊共同承擔。經(jīng)過五年的不懈努力,研發(fā)團隊相繼攻克了光陰極電子槍、超快激光系統(tǒng)、全固態(tài)射頻功率源、超導加速器、低溫液氦系統(tǒng)等核心關(guān)鍵技術(shù),于今年上半年完成了設(shè)備安裝和在線獨立調(diào)試。在完成半個月的系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試后,聯(lián)合研發(fā)團隊開始嘗試開展百萬赫茲級重復頻率電子束流實驗,并于7月24日23時15分成功實現(xiàn)了穩(wěn)定出束。
目前,該束流測試平臺已實現(xiàn)0.1毫安平均流強電子束流的穩(wěn)定加速運行。具體技術(shù)指標包括:電子束流能量大于1億電子伏特、單脈沖電荷量大于100皮庫、重復頻率為1百萬赫茲,整個平臺穩(wěn)定運行持續(xù)1小時,束流能量穩(wěn)定性優(yōu)于0.01%(RMS)。
大連先進光源建設(shè)面臨的最核心的技術(shù)難題就是如何產(chǎn)生高重復頻率、高品質(zhì)的電子束流。此次實驗的成功,標志著大連先進光源聯(lián)合團隊已經(jīng)掌握了相關(guān)核心技術(shù),為未來大連先進光源的建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ),同時,對于我國開展高重復頻率自由電子激光裝置的建設(shè)和研發(fā)工作具有重要意義。
(文/圖 楊家岳、孫洋、喬德志)