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深圳大力建設(shè)大科學(xué)裝置----中能X射線自由電子激光

來源:深圳商報2020-09-29 我要評論(0 )   

8月18日,深圳光明科學(xué)城綜合粒子設(shè)施研究院首棟建筑開工建設(shè),標(biāo)志著光明科學(xué)城大科學(xué)裝置集群建設(shè)從“規(guī)劃設(shè)計”進(jìn)入到“實施建設(shè)”階段。聽聞這一消息,中國科學(xué)院院...

8月18日,深圳光明科學(xué)城綜合粒子設(shè)施研究院首棟建筑開工建設(shè),標(biāo)志著光明科學(xué)城大科學(xué)裝置集群建設(shè)從“規(guī)劃設(shè)計”進(jìn)入到“實施建設(shè)”階段。聽聞這一消息,中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)理學(xué)院院長、廣東院士聯(lián)合會會員楊學(xué)明表示很振奮。


  目前,他正在幫助深圳規(guī)劃中能X射線自由電子激光的建設(shè)。該裝置建成后,將與規(guī)劃中的同步輻射裝置“交相輝映”,成為綜合粒子設(shè)施研究院的“雙子星”,也成為光明科學(xué)城大科學(xué)裝置的重要一員。


楊學(xué)明院士充滿期待地說,希望中能X射線自由電子激光裝置能在2026年建成,并能向全世界開放。


  今年4月,《深圳市人民政府關(guān)于支持光明科學(xué)城打造世界一流科學(xué)城的若干意見》(以下簡稱“《若干意見》”)正式印發(fā)實施。其中明確提到,光明科學(xué)城的建設(shè)必須牢牢抓住大科學(xué)裝置建設(shè)這個“牛鼻子”。為什么深圳如此重視大科學(xué)裝置?楊學(xué)明說,這是深圳建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心的“剛需”。


  “目前,我國的大科學(xué)裝置主要分布于京津冀和長三角區(qū)域,其中北京、上海、合肥分布最為集中。在粵港澳大灣區(qū),除了東莞的散列中子源大科學(xué)裝置以外,幾乎沒有其他重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施,相對落后于上海和北京地區(qū)的發(fā)展,這制約了粵港澳大灣區(qū)以及華南地區(qū)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展,不利于綜合性國家科學(xué)中心及粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心的建設(shè)?!?楊學(xué)明說,建設(shè)大科學(xué)裝置是深圳科技“源頭創(chuàng)新”的內(nèi)在需求。


  據(jù)介紹,高重復(fù)頻率X射線自由電子激光(XFEL),是目前世界上最為先進(jìn)的X射線光源,它同時具備極高的峰值亮度、高平均亮度、超短脈沖和高度相干等特性,為物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等學(xué)科中的世界科技前沿研究領(lǐng)域,提供了前所未有的研究手段。


  “我知道這非常難,但是我就是要做一些別人沒做過的事情!跟著別人的步伐,是永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)超越的。”談及目前正在規(guī)劃、推進(jìn)的中能X射線自由電子激光大科學(xué)裝置,楊學(xué)明院士坦言挑戰(zhàn)大、困難多,但他有決心,也有底氣。


  此前,楊學(xué)明主持建成的“大連相干光源”,是我國第一臺大型自由電子激光用戶裝置,也是當(dāng)前世界上唯一運(yùn)行在極紫外波段的自由電子激光裝置。


  迄今為止,世界上尚無可運(yùn)行的連續(xù)波模式的高重復(fù)頻率X射線自由電子激光裝置。美國的裝置預(yù)計2021年建成并投入使用,上海的裝置預(yù)計將在2025年投入使用。此次規(guī)劃的中能高重復(fù)頻率X射線自由電子激光裝置,將成為又一臺先進(jìn)的高重復(fù)頻率自由電子激光裝置,將覆蓋整個軟X射線波段,與上海的裝置形成波段和地域上的互補(bǔ),可以支撐8條世界一流的光束線和數(shù)十個實驗終端,為物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域,提供最先進(jìn)的大科學(xué)實驗平臺。


  楊學(xué)明坦言,深圳目前在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面還存在短板,其根本原因在于深圳缺乏建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的高水平研究機(jī)構(gòu)和研究隊伍。這使得重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施的研發(fā)經(jīng)驗不足?!拔蚁M柚心躕射線自由電子激光裝置的規(guī)劃、建設(shè),可以打造一個強(qiáng)有力的科研團(tuán)隊?!?/p>


  為了吸引人才,作為項目主要參與單位,南方科技大學(xué)積極籌建成立自由電子激光研究中心,希望能成為人才的“吸鐵石”。

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