您现在的位置:首页 > 新闻动态 > 高能新闻 > 2009年高能新闻
 
北京新光源近期召开高层研讨会
2009-11-05|文章来源:多学科中心 |【
 

  在科学院基础局的组织下,北京新光源高层研讨会近期在北京举行。詹文龙副院长、经福谦院士、杨国桢院士、方守贤院士、冼鼎昌院士、陈森玉院士以及北京分院乔均录副院长、基础局李定局长和中国工程物理研究院、上海应用物理研究所、山西煤化所、沈阳金属所、高能物理所、物理研究所、金属研究所、生物物理所、化学研究所、生态环境研究中心、国家纳米中心、中国科技大学的专家和领导参加了会议,科学院基础科学局、计划财务局的有关领导也出席了会议。

  会议邀请国内有关专家报告了各自研究工作对北京新光源的需求,还邀请了美国NSLSII实验部主任沈群教授、美国MacCHESS中心和香港大学的郝权教授进行报告。会上高能所汇报了北京新光源的科学目标和设计方案。

  美国MacCHESS中心和香港大学的郝权教授首先做了“先进光源和结构生物学”的报告。全世界有近70台同步辐射装置,其中生物学的用户占了30%-40%,在美国就有53条生物大分子晶体学线站正在运行。同步辐射解析了蛋白质数据库(PDB)中将近78%的的结构,而且很多是高水平的工作,包括几个获得诺贝尔化学奖的工作。郝权教授结合MacKinnon和Kornberg两个获得诺贝尔化学奖的研究过程,描述了结构生物学前沿工作对同步辐射的需求,特别强调了同步辐射光源地域分布的重要性。对结构生物学而言,“here and now”,即及时的机时安排和就近的便利条件显得更加重要。

  中科院生态环境研究中心的潘纲研究员做了“分子环境科学对同步辐射光源的需求”的报告。中国的环境问题随着经济的快速增长日益严重,要解决这些问题,需要从基础上了解环境污染和治理中很多分子水平上的科学问题,才能可持续地解决环境问题。而同步辐射提供了许多先进的技术手段,环境科学研究所面对的很多样品也需要就近的光源才能进行实验,并且环境科学研究的用户数目在快速增长。综合以上的因素,中国需要建设新的光源,而且这个光源最好建在环境科学研究力量最为雄厚的北京地区。

  中科院沈阳金属所的张键研究员报告了高温合金研究对硬X射线光源的需求。我国飞机制造工业面临的一个重大瓶颈问题是高性能发动机的制造,这里面制造发动机叶片的高温合金是关键。这不是简单的材料制备问题,而是在真实工况条件下材料的使役行为的系统研究,需要能量很高的硬X射线开展原位实验才能胜任。此外,还有许多与国家特殊需求有关的材料、器件研究都对硬X射线有迫切的需求,而中国目前缺少高能量的同步辐射装置,对这些重要的研究造成了十分不利的影响。

  中国工程物理研究院的毕延研究员做了“宽区物态方程研究和同步辐射”的报告。这些研究需要高能量、微束、高亮度的硬X射线,还需要发展很多新的高温、高压实验技术。这些要求不仅需要北京新光源,而且需要和北京综合研究中心的极端条件平台结合,才能很好地解决。

  中科院物理所的丁洪研究员做了“极端条件与同步辐射光源的结合”的报告。他指出,极端条件对前沿科学研究做出了重大的贡献,出现了一大批获得诺贝尔物理奖的工作。这些研究需要的是硬X射线、微束聚焦、亮度极高的光源,新光源和北京综合研究中心的极端条件平台紧密结合,将对我国的前沿基础研究提供世界先进水平的实验条件。

  美国NSLSII实验部主任沈群教授做了“新型第三代同步辐射光源”的报告。新建的NSLSII光源除了提供性能更加优异的光束外,更注重研究手段的综合,力图解决材料、生命、能源等领域在新世纪面临的挑战,更加紧密地把光源建设和用户的具体科学需求结合起来,采用了与以往不同的设计、建设和运行理念,只有这样才能够最大限度地发挥光源的优良性能,为前沿科学研究提供有力的平台。

  中科院山西煤化所的王建国所长报告了催化研究对同步辐射的需求。中国是一个缺油富煤的国家,煤转化是解决能源问题的关键之一。这里面主要的问题就是高效的催化剂。以前由于研究手段的不足,催化剂的研究只注重效果而不注重原理,这种状况很难实现可持续发展。而催化剂原理研究需要原位实验和实时观测,关注的是实际工作状态下的信息,因此微束、高能量的同步辐射就成为首选。除了煤转化,石油脱硫、甲醇转化等能源相关产业对催化剂也有类似的需求。因此高亮度、高能量的同步辐射光源将对我国的能源相关材料研究作出重大贡献。

  中科院高能物理所的姜晓明副所长报告了北京光源的科学目标和设计方案。经过精心设计的北京新光源将是一个电子能量为5GeV,发射度达到1nm•rad的新型第三代同步辐射光源,在硬X射线波段(20-60keV)达到世界最高的亮度,而且能够提供能量高达300keV的高能X射线。极低的发射度使得纳米级的聚焦、亚毫电子伏特的能量分辨率成为可能,结合比目前的同步辐射光源提高一个量级以上的相干性和皮秒量级的脉冲宽度,北京新光源的这些优异特性将为前沿科学的研究开辟了一片全新的领域。北京光源将能够提供数量多达100条光束线的建设空间,而且这个设计具有升级为ERL和XFEL的良好可行性,不仅很好满足当前研究的迫切需求而且具有可持续发展的广阔前景。

  报告后,与会专家代表进行了深入、热烈的讨论。大家对新光源的必要性和重要性取得了广泛和一致的共识。随着国家经济实力的快速增长,国家对科学研究的投入也大幅度增加,而目前我国的同步辐射装置无论是数量上,还是能区覆盖上已经难以满足需求,建设新的同步辐射光源势在必行。而北方地区聚集了大量的研究单位,同步辐射对科学研究的支撑又具有相当明显的区域性,因此在北京地区建设一个新的高性能光源成为最佳的选择。有些专家基于研究工作的迫切需要,希望北京新光源及早启动、尽快建成;也有些专家表示这种投资巨大的大科学装置还需要通过更仔细的调研和前期预研,综合考虑上海光源的能力之后再决定建设的具体时间和方案。

  与会专家一致表示,北京新光源是一个性能先进的高能第三代光源,而且具有升级为更新一代光源的潜力,其建设、运行和今后的升级都存在不少技术上的难点和挑战,因此应尽早开展前期的预研工作。一个大科学装置建设需要的周期很长,经费数量巨大,必须经过细致的预研,解决技术上的关键问题,才能保证工程按时按指标建成,并在建成以后最大限度地发挥其优异性能,为前沿科学研究服务。因此有关部门应支持北京新光源及早着手根据科学目标、科学发展态势开展预研工作。北京新光源的建设周期在10年左右,而10年后上海光源将会完成大部分线站的建设,发展空间趋于饱和,届时新建成的北京光源将有力推动中国同步辐射事业的持续发展。

  部分与会领导和专家还强调,北京新光源以及北京综合研究中心将为科学院今后在北京的发展提供广阔的空间和机遇,为了科学院今后的发展,必须将北京新光源建设和综合研究中心的其他平台建设准备工作做好。同时建议我院尽早与北京市有关部门落实建设用地的规划。

  詹文龙副院长在总结发言中指出,北京新光源的调研工作要更加细致,需要进行的预研工作需要更加细化,保证新光源科学上的先进性和对前沿研究的支撑力度,与综合中心其他平台设施的结合要紧密,使得综合研究中心具有明显的聚集效应,开拓科学院新的发展空间。现在开始提北京新光源项目不算早,应当抓紧前期工作,保证新光源和综合中心的建设能够顺利开展。

 

 

  


 
中国科学院高能物理研究所    备案序号:京ICP备05002790号-1    文保网安备案号:110402500050
地址:北京市918信箱    邮编:100049    电话:86-10-88235008    Email:ihep@ihep.ac.cn