Nuovi progressi nella costruzione di una sorgente di fotoni ad alta energia in Cina

Vista della High Energy Photon Source (HEPS) a Beijing, capitale della Cina. (11 dicembre 2023 - Xinhua/Jin Liwang)

Sono stati compiuti importanti progressi nella costruzione dell'High Energy Photon Source (HEPS), la prima sorgente di luce a radiazione di sincrotrone ad alta energia in Cina, con fasci di elettroni con correnti che raggiungono i 12 mA immagazzinati nell'anello di accumulo HEPS.

Lunedì 19 agosto l'Institute of High Energy Physics (IHEP) sotto l'Accademia Cinese delle Scienze, il principale sviluppatore HEPS, ha annunciato il nuovo traguardo nel distretto suburbano Huairou di Beijing.

Uno dei principali progetti infrastrutturali scientifici e tecnologici del Paese, si prevede che HEPS diventerà una delle strutture di radiazione di sincrotrone di quarta generazione più brillanti al mondo e fungerà da piattaforma di ricerca per la scienza dei materiali, l'ingegneria chimica, la biomedicina e altri campi.

La costruzione del progetto HEPS è iniziata il 29 giugno 2019. La struttura è composta da diverse parti, tra cui acceleratori, linee di luce, stazioni finali e strutture di supporto.

Una sorgente di luce a radiazione di sincrotrone è una sorgente di radiazione elettromagnetica solitamente prodotta da un anello di accumulo. Per generare una luce estremamente brillante, gli elettroni saranno accelerati fino a raggiungere una velocità prossima a quella della luce in diverse fasi e costretti a viaggiare in un percorso chiuso.

L'anello di accumulo di elettroni, con una circonferenza di 1.360,4 metri, è il componente principale del complesso di acceleratori HEPS. L'anello di accumulo HEPS è uno dei più grandi acceleratori di sorgenti di luce di sincrotrone al mondo e il più grande in Cina. La sua funzione principale è quella di immagazzinare fasci di elettroni ad alta energia e alta qualità e generare radiazione di sincrotrone ad alte prestazioni, secondo Pan Weimin, direttore del progetto HEPS.

La messa in servizio dell'anello di accumulo è stata avviata il 23 luglio. Un totale di 1.776 magneti, oltre 2.500 alimentatori e 578 monitor di posizione del fascio di elettroni sono stati installati sull'anello di accumulo, con oltre 100.000 segnali di controllo.

"Qualsiasi piccolo errore hardware potrebbe influenzare la traiettoria del fascio di elettroni, il che rappresenta senza dubbio una sfida enorme per la messa in servizio dell'anello di accumulo", ha affermato Pan.

La messa in servizio dell'anello di accumulo HEPS continuerà nei prossimi mesi, con l'obiettivo di ottenere correnti di fascio più elevate con una durata di vita del fascio sufficientemente lunga per il condizionamento sotto vuoto e la messa in servizio della linea di fascio, ha affermato Jiao Yi, vicedirettore della divisione acceleratori HEPS.

Si prevede che il progetto HEPS sarà pronto per l'operazione entro la fine del 2025. Una volta completato, HEPS sarà in grado di emettere una luce un trilione di volte più luminosa del sole e sarà aperto agli utenti in settori quali aerospaziale, energia, ambiente, scienze della vita e farmaceutica, secondo l'IHEP.