中国第一台中能第三代同步辐射光源:上海光源
 




成果简介

  上海光源是一台高性能的中能第三代同步辐射光源(Shanghai Synchrotron Radiation facility),简称SSRF,于2009年4月完成调试并向用户开放。它是我国迄今为止最大的大科学装置和大科学平台,在科学界和工业界有着广泛的应用价值,每天能容纳数百名来自全国或全世界不同学科、不同领域的科学家和工程师在这里进行基础研究和技术开发。SSRF能量居世界第四(仅次于日本SPring-8、美国APS、欧洲ESRF),性能超过同能区现有的第三代1—40keV光源。在5—20keV的硬X射线区,其耀度可接近大而昂贵的6—8GeV的第三代光源。

历史背景

  1993年12月,丁大钊、方守贤、冼鼎昌3位中科院院士前瞻性地向国家提议,在我国建设一台第三代同步辐射光源,以提升我国原始创新能力,进一步增进我国在相关研究领域的国际话语权。1995年3月,中科院与上海市政府商定,将这台大科学装置落地张江。2003年7月,中科院正式确定启动SSRF立项工作。2009年4月29日下午,上海光源国家重大科学工程竣工典礼隆重举行。中共中央政治局委员、国务委员刘延东,中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声,全国人大常委会副委员长、中国科学院院长、上海光源工程领导小组组长路甬祥和全国政协原副主席、中国工程院院长徐匡迪共同启动上海光源运行并为上海光源国家科学中心(筹)揭牌。

创新历程

  “中国需要‘光源’!这是几代科学工作者的信念和期望,它的建成将为中国增添一道耀眼的科学之光。我国自主创新所需要的前沿探索和技术突破,从此多了一个‘利器’。”上海光源工程总指挥、时任中国科学院副院长江绵恒说。

  2004年12月25日,经过10年立项和预研,上海光源夯下了开工的第一桩。52个月的工期,14亿元的投资,这支平均年龄不足40岁的年轻团队,承担起“建成时性能居世界一流水平”的上海光源的建设重任。工程办主任汤杰十几年如一日全身心投入,在项目竣工前两个月突发脑溢血倒下了,年仅43岁……正是这支队伍敢打硬仗、敢于争先、团结协作、精益求精、勇攀高峰的精神,成就了令世界刮目相看的“上海光源”。

  上海光源的建设取得了多项创新成果,3台高性能光源加速器和首批7条精密光束线站、兆瓦级储能型数字化磁铁电源、不锈钢超高真空室系统……一个个关键技术难关被攻破,取得了一系列国内首创和世界领先的创新成果。上海光源实现了高水平的集成创新,自主研制的设备超过70%。

重大意义和深远影响

  上海光源支撑了国内诸多学科的发展。例如,上海光源直接助力我国结构生物学实现快速发展。2009年以前,国内同步辐射装置解析出的蛋白质晶体结构仅有99个,而依靠上海光源,现在解析出的蛋白质晶体结构已多达3775个。其中,埃博拉病毒、禽流感病毒等重要蛋白质的解析,为全球公共卫生事件的解决作出了重要贡献。另外,我国物理学家还借助上海光源发现了外尔费米子、三重简并费米子。这是世界物理学界90年来的首次发现,对研发室温低能耗电子器件有重要价值,并可用于量子计算机的设计制造。上海光源还是一个多学科开放共享的实验平台,为不同学科间的相互渗透和交叉融合创造了优良条件,为组建综合性国家大型科研基地奠定了基础,直接带动了中国现代高性能加速器、先进电工技术、超高真空技术、高精密机械加工、X射线光学、快电子学、超大系统自动控制技术以及高稳定建筑等先进技术和工业的发展