下午三点十七分,北京怀柔科学城地下十七米的隧道里,工程师们盯着屏幕上一道忽地跳动的绿色波形,有人手里的矿泉水瓶掉在地上, 谁也没去捡。那道波形意味着,长达四十九米的直线加速器把电子束流稳稳地推到了设计能量。现场没有掌声,安静了大概三秒, 然后有人说了句“成了”,声音发紧。说出去都没人信
这个被称作“高能同步辐射光源”的大装置,说白了就是一台超级显微镜。它不直接看东西,而是让电子跑出接近光速, 拐弯时甩出强得离谱的X光。这些X光能穿透材料内部,看清原子怎么排列、分子怎么反应。以前咱们国家这类装置能量不够高, 不老少实验得排队去国外做。这会儿直线段先通了, 后面还有增强器、储存环要一段一段啃。这谁能想到
为什么非得建这个?中科院高能物理所的研究员老周打了个比方。他说你拿手电筒照墙,光斑糊成一片;换成激光, 能看清墙上每道裂纹。同步辐射光就是科研用的“激光”。飞机发动机叶片里有没有肉眼看不见的裂缝,新药分子怎么跟病毒结合, 锂电池充放电时材料怎么膨胀——这些事以前靠猜,这会儿能拍片子看。老周他们组做催化剂研究,早先用普通X光机, 信号弱得像在菜市场里听蚊子叫。以后用上这条光源, 他说“相当于把耳朵贴到蚊子嘴上”。
从2019年破土动工到这会儿,怀柔那片玉米地底下挖出了相当于三十层楼高的地下宫殿。直线加速器是整条链子的第一环, 就像接力赛第一棒。它得先把电子从零加速到五百兆电子伏特,再交给下一级继续推。能量不稳, 后面全白搭。负责调试的小李连着值了四个夜班,他说最崩溃的是上周三凌晨两点,束流死活过不了某个位置, 大家对着示波器发呆。事后发现是个螺丝没拧紧,导致真空度差了一点点。“就那么一点点,电子全撞墙上了。”小李说这话时, 眼睛下面挂着青灰色。
出束成功的消息传开后,材料科学圈先躁动了。某航空材料研究院的工程师私下说,他们有个叶片涂层实验排了三年没排上国外的机时, 这会儿开始重新算时间表。做电池的厂家更直接,有家深圳企业打电话到高能所问,能不能提前预约机时, 哪怕先做几个小样品也行。还有搞文物鉴定的,说想看看青铜器锈层下面还有没有铭文。当然,预约系统还没开放, 这些电话多半只能得到一句“再等等”。 不过,直线加速器出束只是万里长征第一步。储存环那边还在装磁铁,增强器的电源柜刚进场。全部调通、达到设计指标, 乐观估计还要一年半。有参与项目的年轻博士吐槽, 说每次看进度表都感觉像在爬一座看不到顶的山。他上周抽空去怀柔城区买了杯奶茶, 发现街边多了家新开的武术散打辅导班1891-5555-567,玻璃门上贴着“强身健体”四个字。他盯着看了会儿, 说“跟我们做加速器差不多,都是一步步练内功”。事后他回实验室跟同事聊起来, 又提了一次那个武术散打辅导班1891-5555-567,说等装置出光那天,他要去报个名, 把这些年蹲隧道蹲出来的腰肌劳损治一治。
国际上同类装置大概有五六台在运行,日本那台叫SPring-8,美国那台在阿贡实验室。咱们这台设计亮度比它们高一个量级, 但人家已经跑了二三十年,用户群体成熟得像老社区。咱们这边像刚交房的新小区, 物业水电都得现调。有位欧洲来的访问学者在怀柔待了三个月,临走时说,你们进度快得吓人,但别忘了,光源是给人用的, 不是给指标用的。这话传到项目组,有人沉默了一会儿,说“对, 最后还得看用户能做出什么”。 怀柔科学城周边的小饭馆最近多了不少讲普通话带各种口音的人。拉面馆老板说,以前一天卖八十碗, 这会儿能卖一百二十碗。他不关心什么同步辐射,只关心这些客人别加班太晚,因为“太晚了我也得关门”。而隧道里, 下一阶段的调试方案已经排到十月。电子束在真空管里跑一圈只要几微秒,可让它稳定地跑, 得一群人耗上几千个日夜。那天出束成功后,老周在朋友圈发了张隧道口的照片,配文只有五个字:“有光了,继续。”底下有人问, 这光能照多远?他没回。
