袁岚峰1月前
同步辐射究竟是什么同步?它能做光刻机吗? 一个放大镜,一个鹦鹉螺,一只大眼睛,这些是什么?#同步辐射 #合肥光源 #合肥先进光源 #光刻 #光刻机 答案是,这些都是同步辐射光源。顺便说一句,最近我刚刚去参观了合肥先进光源(Hefei Advanced Light Facility,简称HALF),看到了李政道先生的题字以及全景的俯视图。我惊讶地发现,它不仅是像一只眼睛,而且更像一个全宇宙最神奇的图案:太极图。 近年来,很多人都听说了同步辐射(synchrotron radiation),听说了国家在建设多个同步辐射装置。但首先的问题就是,同步辐射是什么意思? 最基本的理解是,同步辐射是一种光源。对此一个形象的比喻是“下雨天转伞”。当你旋转雨伞的时候,水滴就会从四面八方被甩出去。它们的方向是什么呢?是伞的切线方向,即垂直于半径方向,因为这就是水滴的惯性运动速度方向。 同步辐射也是这样。让电子在一个环中做圆周运动,就会有光从切线方向发出来,好比雨伞甩出的水滴。当然这只是个比喻,对此更准确的解释是,圆周运动是一种变速运动(因为速度是个矢量,既有大小也有方向,改变方向就是变速),带电粒子做变速运动就会损失能量,发出电磁辐射。 了解同步辐射是一种光源之后,很容易想到的问题是:为什么它叫做“同步”辐射?究竟是什么跟什么同步? 答案是,这其实是个历史原因,因为同步辐射最初是在同步加速器(synchrotron)上发现的,而同步辐射本身并没有什么同步可言。想要理解同步加速器是什么,就需要明白它和直线加速器(linear accelerator)、回旋加速器(cyclotron)的联系和区别。 简而言之,在直线加速器中,粒子走的是一条直线;在回旋加速器中,粒子走的是一条螺旋线;在同步加速器中,粒子走的是一个闭合轨道,由弧线段和直线段组成。为了让粒子在闭合轨道运动时始终受到加速而不是减速,就需要让粒子的旋转频率与加速电场的频率保持同步,这就是同步加速器名称的由来。
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袁岚峰3月前
合肥先进光源(HALF)开工两周年纪念 2025年6月7日,合肥先进光源(Hefei Advanced Light Facility,简称HALF)迎来了开工两周年的重要时刻。它是基于衍射极限储存环技术的第四代低能量区(2.2 GeV)同步辐射装置,产生的软X射线的亮度和相干性比第三代同步光源均有百倍以上提升,将在空间、时间、能量等维度发展具有更高精度和灵敏度的新实验方法,是研究粒子微观行为、轻质元素结构、材料电子态/化学态/自旋态变化的重要研究平台。#同步辐射 #合肥先进光源 同步辐射是一种强度大、亮度高、频谱连续、方向性及偏振性好、有脉冲时间结构和洁净真空环境的优异的新型光源,可应用于物理、化学、材料科学、生命科学、信息科学、力学、地学、医学、药学、农学、环境保护、计量科学、光刻和超微细加工等众多基础研究和应用研究领域。 合肥先进光源是合肥光源的升级版。合肥光源(Hefei Light Source)1989年4月建成出光,是一台专用真空紫外和软X射线同步辐射光源。其一期工程1984年11月20日破土动工,1989年建成出光,1991年12月通过国家验收,总投资8040万元人民币。1999年国家投资1.18亿元人民币进行国家同步辐射实验室二期工程建设,2004年12月二期工程通过国家验收。在过去20多年的开放过程中,合肥光源坚持稳定运行、优质开放的原则,为我国材料科学、凝聚态物理学、化学、能源环境科学等领域研究提供了一个优良的实验平台,取得了一系列研究成果。 2010 - 2014年,为了向用户提供更好的实验条件,在中国科学院和中国科学技术大学的共同支持下,合肥光源进行重大升级改造。重大升级改造完成后,储存环束流发散度显著降低,光源稳定性明显改善,接近三代同步辐射光源水平。 因做出的科技贡献和科学突破,国家同步辐射实验室获得国家科技进步一等奖、中国科学院科技进步特等奖、国家自然科学二等奖等一系列重要奖项。 合肥先进光源建成后,将成为国际最先进的低能量区同步辐射光源,助力合肥成为世界级的光子科学与应用中心,建成我国全能量区覆盖的先进光源体系,促进前沿科技发展、创新能力建设,战略性产业变革和综合国力提升。 本视频由中国科学技术大学科学传播研究与发展中心制作。
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