同步加速器,是在一定的环形轨道上用固定频率的高频电场加速带电粒子的装置,是一种重要的辐射装置。同步加速器是基于粒子自动稳相原理建造而成,20世纪40年代以来,相关技术在持续研究与进步过程中。按照粒子类型来划分,同步加速器可以分为电子同步加速器、质子同步加速器两大类。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2026年同步加速器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,20世纪40年代中期,同步加速器技术开始发展,美国建成了全球第一台同步加速器,此后,为满足科研领域需求,全球多个国家均在大力发展同步加速器技术。现阶段,先进同步加速器已经成为衡量一个国家基础物理学发展水平的标志之一,目前拥有同步加速器装置的国家主要有美国、俄罗斯、德国、英国、法国、意大利、日本、韩国、中国等。
在同步加速器产品中,电子同步加速器加速的带电粒子是电子。同步加速器的磁场强度会随着被加速粒子能量的增加而增加,电子的速度能够快速提升至接近光速,故而产生同步辐射,且辐射能量稳定。电子同步加速器具有辐射强度高、准直性好、可实现脉冲发射、可准确计算光能量等优点,可广泛应用在物理学、化学、生物学、医学、光学等领域。
除此之外,能够产生高能且连续、稳定脉冲辐射能量的高能同步加速器,可以应用在航天、新材料、生物细胞等研究领域。随着我国航天事业快速发展、高性能材料需求不断增长、尖端医疗技术研究持续深入,高能同步加速器建设重要性日益突出。
发展到现阶段,同步加速器辐射光源已发展至第三代。在我国,中国科学技术大学国家同步辐射实验室建设有我国首台同步加速器,采用的是第二代同步辐射光源;中国科学院高能物理研究所采用的是第一代兼第二代同步辐射光源;中国科学院上海高等研究院上海光源科学中心采用的是第三代同步辐射光源,其电子储存环电子束能量达到3.5GeV,位居全球第四。
新思界
行业分析人士表示,同步加速器是在环形轨道上利用高频电场增加带电粒子速度,这是其与其他加速器的区别。加速器类型多,与其他加速器相比,由于同步辐射是天体物理的重要辐射机制,同步加速器在基础物理学领域地位重要。现阶段,第三代同步辐射光源在科研与高技术产业中作用日益重要,与美国、欧洲相比,我国拥有第三代辐射光源的同步加速器数量少,技术领域还有较大提升空间。