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12 月 22 日至 23 日，硬 X 射线自由电子激光装置（SHINE）注入器顺利通过项目经理部组织的束流性能测试验收，标志着我国高重频自由电子激光装置建设取得关键进展。
SHINE 是基于连续波超导加速器的新一代高重频自由电子激光装置，其注入器作为直线加速器的前端，为后续加速提供高亮度、高重频电子束脉冲，决定着超导直线加速器的主要束流性能。此次验收会专家组由来自中国科学院近代物理研究所、粤港澳大湾区（广东）量子科学中心、中国科学技术大学、上海交通大学、北京大学、清华大学、中国科学院高能物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所、中国工程物理研究院的 13 位专家组成。
专家组对注入器性能参数进行现场测试。结果显示：在 50pC 电荷量注入器验收工作点，束团电荷量 51.1pC ，电子束能量达 100.2MeV，重复频率达到 100.3 kHz，单脉冲峰值流强 12.8A，归一化投影和切片发射分别为 0.46mm.mrad 和 0.33mm.mrad，全部达到设计指标。在100pC 电荷量注入器设计工作点，束团电荷量 100.0pC ，单脉冲峰值流强 10.1A，归一化投影和切片发射分别为 0.56mm.mrad 和0.44mm.mrad，束流能量、峰值流强和切片发射度达到设计指标。
专家组认为，注入器测试期间实现了稳定运行，束流性能和射频系统幅相稳定性均达到初步设计报告的验收指标。
SHINE 注入器是国际上第二台电子束能量在 100MeV 级别的兆赫兹级重频、高亮度注入器，在常温射频连续波电子枪和聚束腔、超导射频连续波加速模组等多方面实现关键技术突破。自 2024 年 9 月完成总装和超导模组降温，10月底启动射频、低温和束流调试，并于调束首日实现注入器全线贯通及100MeV加速设计指标后，经过 7 周调试达到此次验收指标，这是工程建设继 2023 年底注入器电子枪段实现相关指标后的又一重要里程碑。
目前，SHINE 直线加速器工艺设备全面进入加工制造与安装阶段，预计 2027 年第二季度完成直线加速器调束验收，为2027年底建成SHINE装置奠定基础。建成后，SHINE 将成为世界上最先进的X射线自由电子激光之一，为众多学科前沿提供高分辨成像、超快过程探索等前所未有的先进研究手段，有力支撑和推动我国基础科学前沿发展。
排 版 | 杨润康
责 编 | 管舜瑛
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