同步加速器,是在一定的環形軌道上用固定頻率的高頻電場加速帶電粒子的裝置,是一種重要的輻射裝置。同步加速器是基于粒子自動穩相原理建造而成,20世紀40年代以來,相關技術在持續研究與進步過程中。按照粒子類型來劃分,同步加速器可以分為電子同步加速器、質子同步加速器兩大類。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2026年同步加速器行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,20世紀40年代中期,同步加速器技術開始發展,美國建成了全球第一臺同步加速器,此后,為滿足科研領域需求,全球多個國家均在大力發展同步加速器技術。現階段,先進同步加速器已經成為衡量一個國家基礎物理學發展水平的標志之一,目前擁有同步加速器裝置的國家主要有美國、俄羅斯、德國、英國、法國、意大利、日本、韓國、中國等。
在同步加速器產品中,電子同步加速器加速的帶電粒子是電子。同步加速器的磁場強度會隨著被加速粒子能量的增加而增加,電子的速度能夠快速提升至接近光速,故而產生同步輻射,且輻射能量穩定。電子同步加速器具有輻射強度高、準直性好、可實現脈沖發射、可準確計算光能量等優點,可廣泛應用在物理學、化學、生物學、醫學、光學等領域。
除此之外,能夠產生高能且連續、穩定脈沖輻射能量的高能同步加速器,可以應用在航天、新材料、生物細胞等研究領域。隨著我國航天事業快速發展、高性能材料需求不斷增長、尖端醫療技術研究持續深入,高能同步加速器建設重要性日益突出。
發展到現階段,同步加速器輻射光源已發展至第三代。在我國,中國科學技術大學國家同步輻射實驗室建設有我國首臺同步加速器,采用的是第二代同步輻射光源;中國科學院高能物理研究所采用的是第一代兼第二代同步輻射光源;中國科學院上海高等研究院上海光源科學中心采用的是第三代同步輻射光源,其電子儲存環電子束能量達到3.5GeV,位居全球第四。
新思界
行業分析人士表示,同步加速器是在環形軌道上利用高頻電場增加帶電粒子速度,這是其與其他加速器的區別。加速器類型多,與其他加速器相比,由于同步輻射是天體物理的重要輻射機制,同步加速器在基礎物理學領域地位重要。現階段,第三代同步輻射光源在科研與高技術產業中作用日益重要,與美國、歐洲相比,我國擁有第三代輻射光源的同步加速器數量少,技術領域還有較大提升空間。