很多人以为,大科学装置只服务于象牙塔里的基础科研。但在位于中国科学技术大学的国家同步辐射实验室,一束同步辐射光正在照进动力电池、新型显示器、高端光学元件等产业一线。
这里建有我国第一个专用同步辐射装置合肥光源——周长66.13米的储存环隧道中,电子被加速至接近光速,转弯时释放出亮度超出普通X光亿万倍的同步辐射光。这束看不见的光,经由一条条光束线输送到各个实验站,成为科学家洞察原子、分子运动的“超级显微镜”。
1989年出光至今,合肥光源运行开放达国际同类装置先进水平——每年运行时间超过7000小时,开机率99%,为国内外用户提供40000小时以上的优质机时,为突破产业发展中“看不见、测不准”的瓶颈难题屡建奇功。
修炼独门秘技:从“看不见”到“看得清”
“合肥光源目前建有11条光束线、13个实验站,一些产业难题用常规手段‘看不见’,但在这里逐渐被‘看清’。”中国科学技术大学国家同步辐射实验室实验部副部长叶逸凡带着记者穿过安全联锁门,进入储存环大厅。
大厅里,13个实验站排得满满当当,每一寸空间都被利用起来。一条条泛着金属光泽的光束线管道纵横交错,末端的实验线站上分布着探测器、真空腔体等设备。科研人员将实验样品放进样品台,屏幕上不断跳动着能谱、衍射散射和谱学的实时数据。
“普通实验室仪器往往只能看到材料的宏观性质。”叶逸凡说,但对于碳、氮、氧等轻元素的价态变化,薄膜界面的细微缺陷,以及转瞬即逝的分子反应中间体,常常“测不清、辨不明”,而这些恰恰是许多产业研发绕不开的痛点。
与国内其他几大同步辐射装置相比,合肥光源能量虽不算高,却覆盖了从红外到软X射线的完整波段。锚定远红外、真空紫外、极紫外和软X射线等特色能区,合肥光源专攻轻元素、化学键、表面界面研究,发展出一系列独门秘技。(下转4版)