储存环是同步辐射光源(HEPS)的核心组成部分,是一种电子环形加速器,主要用于储存高能高品质的电子束,并产生同步辐射光。储存环一般由多个重复周期组成,每个周期都可以产生能量、强度、位置非常稳定的同步辐射。
同步辐射光源(HEPS)是指利用高能电子束在磁场中偏转产生同步辐射的物理装置,其通常由直线加速器、增强器、光束线、储存环、实验站等组成,其中储存环可接收、储存来自直线加速器或增强器的电子束,利用其产生同步辐射,同时也可为电子束补充因同步辐射引起的能量损失。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年全球同步辐射光源储存环(HEPS储存环)行业深度市场调研及重点区域研究报告》显示,作为高性能X射线源,HEPS具有高亮度、高通量、窄脉冲、高偏振等特点,是生物医学、先进材料、能源环境、高能物理、航空航天等领域研究的重要工具。经过多年研发,目前HEPS已经发展至第四代,其中第三代HEPS、第四代HEPS均基于电子储存环。
第三代HEPS是目前全球范围内开展同步辐射研究的主力装置,第四代HEPS是国际发展前沿技术。第四代HEPS又称衍射极限储存环光源,相比于第三代HEPS,其亮度提升了2-3个量级(亮度是HEPS最重要的性能指标)。在全球市场上,第四代HEPS有巴西的Sirius、欧洲的ESRF-EBS、美国的APS-U、合肥先进光源HALF、中科院高能物理研究所承担建设的高能同步辐射光源等。
高能同步辐射光源为我国重大科技基础设施之一,而储存环是其研制精度最高、难度成分最大的部分,该储存环由48个改进型混合7BA(7弯铁消色散)磁聚焦结构周期组成,技术水平和精度要求极高。2023年2月,该储存环启动隧道设备安装,2023年底实现主体设备安装闭环,2024年7月,储存环完成全部设备研制和安装,经相关联合测试后,储存环于2024年7月23日正式开机调束。
新思界
行业分析人士表示,目前全球正积极推进第四代HEPS研发和建设,在建或计划建设的第四代HEPS已达10余台,储存环作为第三代HEPS、第四代HEPS的核心组成部分,市场空间也将不断扩大。目前我国第四代HEPS研究与建设基本与国际同步,拥有储存环自主核心技术,技术水平达国际先进水平。
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