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大光源“照亮”微观世界——“国投这十年”首期报道聚焦中国电子院

SDIC 中国电子院 2023-09-19


国投集团官方微信公众号“国投在线”

推出“国投这十年”系列报道

栏目首期聚焦

高能同步辐射光源(HEPS)项目

该项目由中国电子院

全国勘察设计大师娄宇带队

多个技术科研和设计团队协同合作

从项目可研立项到项目落地

攻克了多项技术和工艺难关

解决了七大技术难题

实现了重大技术突破

指标控制达到了国际先进水平


(以下内容源自“国投在线”微信公众号)

建功新时代 喜迎二十大


专栏今日推出“国投这十年”系列报道

包括“亲历”“解码”等

记录国投重大项目、改革创新

党建等重点工作中的生动瞬间


近日,新华社、人民日报、国资小新等

媒体同步发布#坐标中国#

“中国精度”报道

于芥子中洞见须弥

今天“国投这十年·亲历”为您呈现

国投集团中国电子院高精度“神器”

高能同步辐射光源(HEPS)项目

看大光源“照亮”微观世界




点击观看视频号发布的

《大光源“照亮”微观世界》



北京怀柔科学城

一个巨大的“放大镜”

在夕阳下熠熠生辉

这就是我国在建的

高能同步辐射光源(HEPS)

HEPS是国家“十三五”

重大科技基础设施

它是我国第一台高能量同步辐射光源

也是世界上亮度最高的

第四代同步辐射光源之一



强大的物质结构探针



同步辐射光本质上

就是一种高能X射线

X射线作为探测物质结构的探针

其光源亮度是最为关键的指标

更高的亮度意味着能将物质内部的

微观结构“看”得更清楚



激烈的光源建设之争


1984年,我国第一台高能加速器

北京正负电子对撞机(BEPC)工程

正式破土动工

此后,虽然陆续在

上海、合肥等地规划建设了光源

但也仅仅只能做到“跟进”

一旦国外光源装置完成升级

我国又会再度落后



2017年12月

国家发改委正式批复了

高能同步辐射光源项目建议书

第四代高能同步辐射光源选址

在蓬勃建设中的北京怀柔科学城

成为其大科学装置集群中的核心装置



唯美的“中国风”设计



从高空俯瞰

大光源的外形

像三个逐渐扩增的光晕

又像一个巨型的放大镜

寓意着科学家用最大的尺度

观察最微观的世界

“‘圆’的设计理念,

让建筑的科技之美与文化之美和谐统一。”

中国电子院副总工程师刘书兴说


△2022年7月26日,北京电视台《我是规划师》栏目第三季·《高地》对怀柔科学城整体规划作专题报道,详细介绍了电子工程院承接的重大科技基础设施——北京高能同步辐射光源项目(HEPS),并采访了电子工程院副总工程师刘书兴。



最严的工程设计指标



大光源1.36千米周长的储存环里

分布着2400多块各种各样的磁铁

还有数不清的各类高精尖设备

施工难度前所未有

工艺要求前所未有


“项目完全是由我们电子院自主设计,

多个技术科研和设计团队协同合作,

充分发挥‘ONE CEEDI’整合优势,

克服了建设过程中的重重难关。”

中国电子院董事长、

全国勘察设计大师娄宇说



项目中一个建设指标是

储存环的微振动幅度不能超过25纳米

什么概念?地球自身的脉动是10nm

随便在地上跺跺脚

微振动幅度就超过100nm

25nm的精度要求在精密光学实验中能见到

但那只是在几米的范围内实现



“微振动是这个项目的重中之重

微振动失败了意味着这个项目就失败了,”

中国电子院工程师、

项目微振动负责人邢云林说

他带领团队吃住在工地

为施工提供了完整的微振动解决方案

2022年7月

项目成功通过微振动测试


△邢云林


除了微振动

电子院还解决了

项目不均匀沉降、超长结构设计

光伏板设计、精密温度控制

工艺循环冷却水系统

超复杂工艺系统等七大技术难题

实现了重大技术突破

指标控制达到了国际先进水平


目前,大光源各建筑单体

已陆续交付设备安装

按计划将于2025年底投入使用

届时全球“最亮”光源

将照亮微观世界物质的结构奥秘



(文章来源:“国投在线”微信公众号

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