“上海光源”近日竣工!吧虾9庠础庇置吧虾M捷椛涔庠础,而同步輻射光束線的“心臟”則由中科院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所研制。
由該所承擔(dān)研制的水冷弧矢聚焦單色器是“上海光源”光束線中的關(guān)鍵設(shè)備,各實驗站所需單色光波長、能量分辨率、光斑大小都是由單色器來實現(xiàn)或決定,它是整個同步輻射光應(yīng)用中最重要的裝備之一。該設(shè)備的性能好壞直接關(guān)系到同步輻射光束線的優(yōu)劣,因而被稱為同步輻射光束線的“心臟”。
由于單色器結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜,加工技術(shù)難度大,目前世界上只有法國等少數(shù)幾個國家能夠研制生產(chǎn),且市場價格十分昂貴。為了研制我國自己的水冷弧矢聚焦單色器,滿足“上海光源”工程建設(shè)的急需,承擔(dān)該項研制任務(wù)的西安光機(jī)所“水冷弧矢聚焦單色器”項目組全體科研人員在中科院上海應(yīng)用物理所、中科院沈陽科儀中心等單位的密切配合和大力支持下,用不到兩年的時間,先后攻克了單色器第一晶體高精度定向、切槽、冷焊以及第二晶體肋拱結(jié)構(gòu)等特殊形狀單晶硅精密加工及壓彎聚焦面形控制技術(shù),四連桿柔性鉸鏈設(shè)計及傳遞彎矩實施晶體彎曲聚焦技術(shù),晶體投角、滾角、擺角精密微調(diào)及光束固定出口技術(shù)及高精度高穩(wěn)定性懸臂式空心軸系、大口徑磁流體密封及編碼器閉環(huán)控制精確定位Bragg轉(zhuǎn)角等系列技術(shù)難題,首次成功研制出我國第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水冷弧矢聚焦單色器。
2008年5月12日和6月6日,在“上海光源”首批7條光束線站中,安裝的水冷弧矢聚焦單色器的X射線小角散射光束站和高分辨X射線衍射線站等兩條光束線相繼進(jìn)行了首輪調(diào)光試驗。聯(lián)調(diào)期間,各運動、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)精度高、穩(wěn)定可靠,兩臺弧矢聚焦單色器成功得到我國第三代同步輻射第一束衍射X光束,聯(lián)調(diào)試驗獲得圓滿成功。它標(biāo)志著我國自己研制的水冷弧矢聚焦單色器完全達(dá)到設(shè)計和使用要求。
“上海光源”工程委員會在評價意見中指出,中科院西安光機(jī)所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國家重點實驗室研制的弧矢聚焦雙晶單色器是整個同步輻射光硬X射線光束線核心部件;該項目的完成,填補了國內(nèi)在弧矢聚焦雙晶單色器研制領(lǐng)域中的空白,在其結(jié)構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用上填補了多項國內(nèi)空白。它的研制成功,標(biāo)志著我國同步輻射硬X射線光晶體單色器的研制水平邁上了一個新的臺階并躋身于國際同類水平,使我國成為第二個能生產(chǎn)弧矢聚焦單色器的國家。