大連先進(jìn)光源預(yù)研項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)百萬赫茲重復(fù)頻率、百皮庫、億電子伏特電子束流貫通實(shí)驗(yàn)
7月24日，由我所大連光源科學(xué)研究室(二十五室)楊學(xué)明院士、張未卿研究員帶領(lǐng)的聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)首次成功實(shí)現(xiàn)了大連先進(jìn)光源預(yù)研項(xiàng)目1百萬赫茲重復(fù)頻率電子束流的穩(wěn)定貫通實(shí)驗(yàn)。 
為了推進(jìn)高重復(fù)頻率極紫外自由電子激光裝置(以下簡稱“大連先進(jìn)光源”)的建設(shè)，大連市政府資助部署了該技術(shù)預(yù)研項(xiàng)目，主要目標(biāo)是攻克產(chǎn)生高重復(fù)頻率、高品質(zhì)電子束的各項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)。該項(xiàng)目于2020年啟動，由我所大連光源科學(xué)研究室與深圳先進(jìn)光源研究院組成聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同承擔(dān)。經(jīng)過五年的不懈努力，研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(dǎo)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(dú)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(tuán)隊(duì)開始嘗試開展百萬赫茲級重復(fù)頻率電子束流實(shí)驗(yàn)，并于7月24日23時15分成功實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定出束。
目前，該束流測試平臺已實(shí)現(xiàn)0.1毫安平均流強(qiáng)電子束流的穩(wěn)定加速運(yùn)行。具體技術(shù)指標(biāo)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(fù)頻率為1百萬赫茲，整個平臺穩(wěn)定運(yùn)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(jìn)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(fù)頻率、高品質(zhì)的電子束流。此次實(shí)驗(yàn)的成功，標(biāo)志著大連先進(jìn)光源聯(lián)合團(tuán)隊(duì)已經(jīng)掌握了相關(guān)核心技術(shù)，為未來大連先進(jìn)光源的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時，對于我國開展高重復(fù)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)
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