守護比太陽亮一萬億倍的光 追光者的極限沖刺。清冷的空氣掠過北京懷柔科學城核心區(qū)的一座宏大的環(huán)形裝置——國家重大科技基礎設施高能同步輻射光源(HEPS)。春節(jié)期間,這里迎來了建成后的第一個春節(jié)“停機”,但停機并不意味著停工。為了保證春節(jié)后盡快開機和恢復束流狀態(tài),低溫系統(tǒng)需要保障超導腔維持極低溫狀態(tài),不能復溫。因此,低溫系統(tǒng)在春節(jié)期間幾乎全員無休,每天24小時輪守,確保系統(tǒng)運行正常。
同時,HEPS光束線站部前端區(qū)系統(tǒng)負責人石泓和他的同事每天早晚確認每條光束線站前端區(qū)的光閘處于關閉狀態(tài),檢查束線鏡箱、單色器等關鍵設備的真空是否正常,并巡查供電和漏水問題。
HEPS是我國及亞洲首臺第四代同步輻射光源,其亮度比太陽高1萬億倍。這束光不僅用于實驗室研究,還可以解決工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,如快速看清病毒結構,幫助科學家快速研制疫苗和藥物,或者揭示藥物與靶點的作用機制。
這座外環(huán)周長1500多米的“大國重器”在看似“靜止”的停機期,依靠科研人員的守護,為下一次更耀眼的“閃耀”積蓄力量。
HEPS的建設史是一部與時間賽跑的歷史。作為世界上設計亮度最高的第四代同步輻射光源,它從預研到建成歷時10多年。加速器物理系統(tǒng)骨干段哲是親歷者之一,他回憶起自己博士畢業(yè)時正值HEPS預研項目需要深入開展加速器物理設計研究,其中注入引出設計極具挑戰(zhàn)。團隊經(jīng)過反復摸索和排查原因,最終成功驗證了一種新型的回注型在軸置換注入技術。
結構動力學線站負責人張兵兵也深切體會了極限壓力。從見到第一束同步輻射光到所有實驗設備通過性能工藝測試,調(diào)光時間總共只有大約40天。國際上同類線站的調(diào)試時間都是按年計算,而他們只有40天,非常艱苦和困難。團隊最終圓滿完成了任務,所有15條光束線站在2025年10月順利通過性能工藝測試,HEPS提前約兩個月通過工藝驗收。
HEPS是一臺“超級顯微鏡”,不僅需要極致的光,還需要極致的穩(wěn)。整個設施對微小振動極為敏感,必須嚴格控制。例如,環(huán)繞裝置的草坪都不能種樹,因為樹木的根系傳導的振動可能對實驗裝置產(chǎn)生干擾。
張兵兵用生動的比喻解釋了他的結構動力學線站:“如果說其他線站是給材料的微觀世界拍照,我們這個線站相當于在原子和分子尺度上拍電影,關注動態(tài)過程。”這種技術可以應用于新能源汽車碰撞過程中電池自燃的源頭探測,助力產(chǎn)業(yè)進行工藝改進和升級。
隨著裝置建成并啟動試用課題實驗,團隊的角色也在悄然轉變。他們的任務從實現(xiàn)驗收指標變?yōu)閮?yōu)化性能和穩(wěn)定運行。對于線站負責人來說,工作重心轉向支持用戶產(chǎn)出頂尖成果。HEPS的建成不僅是簡單的“交棒”,而是角色的轉換,目標是幫助國內(nèi)外科研團隊獲得最佳實驗數(shù)據(jù),產(chǎn)出最高水平的研究成果。
春節(jié)期間,HEPS停機,研究者也需要落實改進措施。每次重啟都是一次挑戰(zhàn)。在這個龐大的團隊中,還有更多默默無聞的守護者,他們的細致工作是裝置穩(wěn)定運行的基石。高能所中級工程師張典帥的工作是日常巡視保障,他的交通工具是一輛由高能所工會提供的自行車。
談及春節(jié)期間的值班,馬長城和石泓表示,大科學裝置的運行模式?jīng)Q定了大家的工作性質(zhì)。能夠守護好它,讓它盡快產(chǎn)出重要科研成果,一切都值得。新的一年里,這些科學家們也有著最樸素的愿望。段哲希望帶孩子出去走走,爬山挖沙子,同時也期待HEPS能在科學史上書寫新篇章。張兵兵則希望未來基于HEPS能產(chǎn)出重大的科研成果,并將技術應用到更多的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新領域。
春節(jié)過后,HEPS將立即啟動。這束比太陽亮一萬億倍的光,不僅將用于窺探物質(zhì)的微觀奧秘,更承載著提升國家原始創(chuàng)新能力、解決戰(zhàn)略需求關鍵問題的希望。
正值中午時分,在陜北榆林市神木市店塔鎮(zhèn)石拉溝社區(qū)日間照料中心,溫柔陽光灑在窗沿,工作人員端上剛出鍋的排骨雞肉燴菜和白米飯,老人們圍坐桌前,邊吃邊諞。
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