第427章 新问题的出现（1/2）
京城，西郊，IhEp高能物理研究所。
这里的地下，运行着中国第一台正负电子对撞机bEpc。
在一间堆满了图纸和磁带的档案室里，林远见到了丁院士。他是中国加速器物理的泰斗，也是SSbSteady-stateicrobung，稳态微聚束理论的坚定支持者。
“林远，你想造工厂里的光源？”丁院士看着林远的方案，摘下眼镜，擦了擦。
“是的。KbbF晶体产能太低，一年长不出几块。我需要一种能无限量产、波长可调、功率巨大的深紫外光源。”
“SSb是唯一的路。”丁院士指着墙上的原理图。
“传统的同步辐射光源，电子是随机分布的，发出的光是非相干的，功率低。而自由电子激光FEL，电子是一次性通过，光强但不可持续。”
“SSb结合了两者。它利用激光对电子束进行调制，把连续的电子流，切成一个个微小的电子束团。”
“这些束团的长度，正好是光波长193n或13.5n的整数倍。”
“当它们通过磁场时，所有电子同相位辐射，光强是传统光源的一亿倍！”
“理论很完美。”丁院士叹了口气，“但工程是地狱。”
“清华大学和我们在德国的LS储存环上做过验证实验，证明了原理。但要变成工业设备，有三座大山。”
第一座山，超导高频腔SRFcavity的加工精度。
第二座山，电子束流的“发射度Eittance”保持。
第三座山，低温系统的工业化集成。
“只要有一座翻不过去，这就是个只会烧钱的铁疙瘩。”
江州，特种装备制造车间。
林远没有被吓退。他把丁院士团队请到了江州，并调集了江钢最顶尖的焊接工人和机械师。
摆在他们面前的，是制造加速器的核心心脏超导高频腔。
它由高纯铌制成，形状像一串糖葫芦。电子在里面被微波电场加速，获得能量。
“铌材纯度要求：RRR剩余电阻率比＞300。”王海冰拿着检测报告，“我们从宁夏东方钽业搞到了材料，纯度没问题。”
“问题是焊接。”
“超导腔由两个半杯形状的铌板冲压而成，然后对焊。”
“焊缝必须平整到微米级。任何微小的焊瘤、气孔，在低温超导状态下，都会成为发热点，导致超导失超，整个系统瞬间瘫痪。”
“我们试了电子束焊接Ebw。”王海冰指着废品区的一堆银色金属，“焊缝内表面总是有微小的凸起。”
“用机械打磨？”林远问。
“不行。铌太软，机械打磨会嵌入杂质。”
“那就用电化学抛光。”
丁院士给出了方案。
“氢氟酸+硫酸，比例1:9。通电，让铌表面原子溶解。”
“但是，这对流场控制要求极高。如果酸液流动不均匀，表面就会出现橘皮。”
一套全封闭的自动Ep抛光机被搭建起来。
剧毒的混酸在管道中循环。
“电流密度：50A\/2。”
“温度：30度。”
“流速：5\/s。”
第一次尝试。
失败。表面粗糙度Ra=200n。不合格要求＜100n。
“原因找到了。”汪韬分析了流体模型，“腔体是曲面，阴极棒是直的。导致各处电场分布不均。”
“我们需要仿形阴极。”
“设计一个形状和腔体完全匹配的阴极棒！而且要能旋转！”
一周后。
改进后的阴极投入使用。
抛光结束。
内表面光亮如镜。
Ra=50n。
“合格了！”
腔体造好了，接下来是往里面注入电子。
这需要一个光阴极电子枪。
用激光轰击光阴极材料如砷化镓，打出电子。
“林董，出问题了。”李振声教授看着示波器上的波形，眉头紧锁。
“电子束的发射度太大了。”
“什么意思？”
“简单说，就是电子队伍散了。”
“电子带负电。当一团高密度的电子被打出来时，它们之间有巨大的库仑斥力。”
“这会导致电子团在飞行过程中迅速膨胀、发散。”
“如果电子团散了，就无法在SSb环里形成微聚束，也就发不出相干光。”
“我们需要把它们压回去。”
“怎么压？”
“用磁场。”李振声在白板上画了一个复杂的磁路图。
“螺线管透镜。”
“在电子枪出口，加一个强磁场，把发散的电子束聚焦。”
“但是，这里有一个矛盾。”
“要聚焦，磁场就要强。磁场强了，又会引入像差。”
“这就像相机的镜头，光圈大了，边缘就会模糊。”
“我们需要一个完美的磁场分布。”
解决方案：
林远看向了汉斯。
“汉斯，西门子的RI核磁共振技术是全球最好的。你们的磁体设计软件，能不能借我用用？”
“这个……”汉斯有些犹豫，“那是医疗部门的核心机密。”
“我拿启明的AI医疗影像算法跟你换。”林远抛出筹码。
“成交。”
利用西门子的磁场仿真软件，配合“盘古”的优化算法，团队设计出了一种“非均匀绕组”的螺线管。
它产生的磁场，完美抵消了空间电荷效应，又没有引入额外的像差。
电子束，被驯服了。
核心部件都搞定了。现在要组装。
SSb光源需要超导磁体和超导腔，这意味着，整个系统必须运行在2K零下271.15度的极低温环境下。
通常，这需要液氦。
“林董，这是个无底洞。”刘华美拿着财务报表，手在抖。
“液氦的价格已经炒到了每升300元。而且，中国极其缺乏氦气资源，95%依赖进口主要是美国和卡塔尔。”
“如果我们用传统的浸泡式冷却，这台机器每天要烧掉几吨液氦。”
“而且，一旦美国断供氦气，我们的光源就废了。”
“必须戒掉液氦。”林远看着那庞大的低温恒温器。
“能不能用干式制冷？”
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