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学习二十大 永远跟党走丨践行光源精神,与“光”共“舞”记上海光源二期线站工程能源材料线站软X射线分支建设团队
时间:2022-12-07 来源:
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高研院物理材料党支部所在的物理与环境科学部负责的上海光源线站工程能源材料线站软X射线分支线站是能源材料线站的软X射线波段的分支线,面向国家能源战略等重大需求,涵盖能源、材料等多学科的交叉领域研究,是国内首个包含“两站三谱仪”的软X射线散射实验综合平台。在光源线站工程副总经理邰仁忠副院长的领导下和束线工程部的大力协助下,由软X射线分总体负责人王勇同志带领项目负责人邹鹰、骨干陈振华和周利民以及束线工程部人员组成了攻关团队。经过日夜奋战,无数个不眠之夜,自主设计、研制成功了国内首台软X射线共振发射谱仪和软X射线散射仪,实现了软X射线共振发射谱及共振弹性散射谱的实验能力。在20221029-30日中科院组织的工艺测试中,束线及实验站谱仪均达到了验收指标,部分超过了设计指标,特别是发射谱仪的能量分辨率达到了65 meV,可有效识别轨道间电荷转移,提供占据态、未占据态、轨道间电荷转移等丰富的电子结构信息,同时对元素的价态、自旋以及分子轨道极为敏感,可满足物理、材料、化学、能源等多学科领域用户的迫切需求,有望助力集成电路和双碳等国家重大战略需求。 

建设过程中,线站建设骨干们充分发挥出“严谨高效、勇攀高峰的创新精神,实事求是、精益求精的科学精神,团结协作、顽强拼搏的奉献精神”的上海光源精神。软X射线共振发射谱仪是光源二期关键预研项目之一,它的研制成功将代表国内相关发射谱仪的最高水平,是党的二十大提出的 “加快实现高水平科技自立自强”政策的具体体现。项目团队从项目开始就做好了打一场硬仗的准备,分工合作,精益求精,确保项目的顺利推进。项目负责人邹鹰同志从可研阶段就进行了充分调研,和国内外发射谱仪的专家进行了反复的交流和探讨,根据能源材料线站的用户需求,凝练出了谱仪的设计方针,并在束线机械陈家华、束线控制贾文红等同志的大力协助下形成了技术方案。在安装调试初期,由于该软X发射谱仪在上海光源乃至于全国都是首套同类型设备,样品发射的荧光信号属于二次过程弱信号,本身就不易探测,而该荧光信号又要通过单色器分光至探测器臂远端的CCD面探上,谱仪本身就相当于是一条小型束线,项目组虽进行了多方摸索,但探测器端根本接受不到信号。关键时刻,分总体王勇同志牵头、专业组副组长黄耀波带队,组织了调试攻关小组,在邰仁忠副院长关怀鼓励、总师薛松、王劼和黄宇营研究员的精心筹划、祝万钱中心副主任亲临指导以及束线工程部骨干的大力协助下,从首先调出零级光着手,逐步过渡到一级衍射,然后再优化光栅的角度及CCD面探的位置,经过数天不眠昼夜、轮班地反复调试,终于成功扑捉到了二氧化钛晶体的荧光发射峰的信号。找到了初始信号,也就为谱仪能谱分辨率的测定、成功通过工艺测试打开了胜利之门。 

 

发射谱仪调试攻关小组讨论调试方案 

可以说,软X射线分支线站建设是锻造科技创新人才的绝佳机会与平台。在建设过程中,一批年轻同志在“实战”中迅速成长起来。由于国内无相关共振弹性散射仪(REXS)装置可以借鉴,团队骨干陈振华副研究员远赴加拿大光源进行考察交流,从实验需求、REXS谱仪结构设计、控制系统、真空及低温系统,与相关的专家进行了一轮又一轮的讨论,最终确定设计方案。在之后的首台REXS谱仪建造和安装过程中,采用边调试边改进的方法,反复摸爬滚打,探索前进,每个步骤尽可能做到精益求精。最终REXS谱仪实现了在超高真空,液氦环境(低于20K设计指标)的低温条件下,转角分辨率达到0.005度(优于设计指标0.01度),为后续国内物理及量子材料相关领域高质量软X射线共振弹性散射谱学研究奠定了基础。另外,软X分支线站实验方法众多,采集数据的模式变化繁多,如何将其统一在简洁有效、直观、易操作统一界面下,是将来线站面向用户开放成功的关键。团队骨干周利民主动担起了这个重担,主导开发一套基于Python+Qt+EPICS的数据采集和后处理程序,其中弹性散射峰的拟合算法经优化后,大大提高了调试的效率和进度,为发射谱仪最终调试成功提供了坚实的保障。 

 

未来,以党员同志为首的软分支团队将继续发扬上海光源精神和科学家精神,志存高远、团结协作,以只争朝夕、笃行不怠的精神面貌,攻克一个个线站关键技术,不断打造上海光源这一大国重器。同时,以党的二十大精神为强大的精神动力,以建设科技强国为己任,践行科技报国的理想使命,直面全球科技前沿竞争,为加快突破“卡脖子”技术瓶颈、强化国家战略科技力量作出新的更大的贡献!