中新網北京3月14日電 (記者 孫自法)中國科學院高能物理研究所(中科院高能所)正在推進建設的“十三五”國家重大科技基礎設施“高能同步輻射光源”(HEPS)3月14日取得又一項重要里程碑進展——其直線加速器滿能量出束，成功加速第一束電子束。

這一大科學裝置整體建筑外型酷似一枚巨型放大鏡，是中科院、北京市共建的懷柔科學城的核心裝置。不久前，HEPS增強器全線貫通、儲存環隧道設備啟動安裝，光束線站前端區啟動試安裝，全面進入科研設備安裝階段。此次直線加速器滿能量出束，標志著HEPS建設進入科研設備安裝、調束并行階段。

HEPS工程加速器部副主任、中科院高能所李京祎研究員介紹說，HEPS直線加速器是一臺常溫直線加速器，長約49米，用于產生電子，并將電子加速到500兆電子伏(MeV)，是電子的源頭和第一級加速器，由端頭的電子槍、聚束單元、加速結構、微波功率源等設備構成。

作為HEPS率先進入設備安裝的先行軍，直線加速器建設團隊自2022年3月啟動隧道設備安裝開始，歷時4個月完成全部設備安裝，并于當年9月完成系統聯調和高功率老練。經過充分磨合和準備，2023年3月9日啟動調束，束流全線貫通，取得開門紅。3月14日，HEPS直線加速器束流能量達到500MeV、末端電荷量達到額定2.5納庫(nC)以上。

HEPS工程總指揮、中科院高能所潘衛民研究員表示，直線加速器成功滿能量出束，拉開了HEPS加速器調束的序幕，調束團隊將在此基礎上進行參數優化和性能提升，以優化直線加速器性能指標，并為后續HEPS增強器、儲存環的建設打下堅實基礎。

同時，直線加速器建設過程中，HEPS物理設計和設備研發團隊堅持技術創新，取得多項成果：一是自主開發全新上層調束軟件平臺(Pyapas)和面向物理的調束軟件，可實現多運行模式調試；二是創新設計內水冷結構和對稱式功率耦合器的加速結構，簡化了加工工藝的同時，高功率測試加速梯度達到33兆伏每米(MV/m)，處于國際同類設備先進水平；三是基于絕緣柵雙極晶體管的固態調制器，脈沖重復穩定度優于0.02%，相比人工線型調制器提高近一個量級；四是長壽命、高流強的陰柵組件研制成功，發射電流、電流發射密度均達到國際先進水平，壽命大于9000小時。

潘衛民指出，這些成果為HEPS加速器的建設、調束、運行提供了可靠的技術保障，也為先進光源建設提供了堅實的技術儲備。

中科院高能所提供的HEPS直線加速器已完成的重要建設節點包括：2019年6月，物理設計定型凍結；2021年3月，第一根加速結構測試驗收完成；2021年6月，首臺科研設備——電子槍安裝完成；2022年3月，科研設備批量安裝啟動；2022年5月，全線真空封接完成；2022年9月，聯合調試完成；2023年3月，獲得輻射安全許可證，直線加速器成功出束。

據了解，大科學裝置HEPS由國家發展和改革委員會批復立項，中科院高能所承擔建設，2019年6月啟動建設，計劃建設周期6.5年。建成后，HEPS將是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，也將是中國第一臺高能量同步輻射光源，它將和中國現有的光源形成能區互補，對提升中國國家發展戰略與前沿基礎科學和高技術領域的原始創新能力具有重大意義。(完)