利用100万个太阳的光能
一本专门介绍镍及其应用的杂志
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加拿大新加速器的主要部件是不锈钢真空室，如图所示。电子在真空室内生成和储存，然后进入线性加速器
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一旦加速器完全投入运行，科学家们可以看到这样的画面，这张照片是一个活的海藻细胞。
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电子束进入一个S30403不锈钢制成的周长为100米的加速环，其断面为椭圆形，宽82.2mm,高32mm,壁厚为1.6mm。
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这张图解释了同步器的工作原理，点击下面的图标可看到放大图
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不锈钢有助于实现理想的真空状态
Carroll McCormick
镍杂志，2005年3月 -- 显微镜需要光，世界上最强的光源之一最近开始运行。
安装在加拿大萨斯喀彻温大学的同步加速器产生的电子，发出比地球上的日光明亮数百万倍的光。研究人员利用光进行各种设计和制造加工。
最常用的不锈钢S30400、S30403和S31603广泛用在真空室，以及K93600载体这样的特殊应用，在一些光学系统中给出尺寸稳定性。
获得和保持10－11托真空度（比海平面大气压力小百万，百万倍）的要求决定了选材，目标具有挑战性：2004年10月CLS（加拿大光源有限公司）开始运行，但是要达到超高真空状态，还将需要用一年的时间。
为了达到真空度的要求，应尽可能多地去除微粒，杂质不仅放慢电子束的速度，而且还使电子折射，非常像散布在汽车前照灯光束中的雾。一些同步加速器一直用铜或铝制造，但是从加工的观点看，使用不锈钢更常规，CLS的运行经理Mark de Jong说。
真空室部件必须被放入巨大的烘烤炉，在250℃的温度下烘烤40个小时。铝在150℃的时候就会丧失强度，而不锈钢不会这样—考虑到部件要在真空状态下烘烤，这是一个关键的特性。“不锈钢在通常的烘烤压力下不会丧失强度,”Mark de Jong证实。
烘烤赶走了制造过程中吸收的气体，如水蒸气、氩气、氧气、氦气、氮气、氢气和一氧化碳。作为脱脂工艺的一部分，金属部件也得到清洗。Mark de Jong说：“我们不希望内部有任何碳氢化合物。绝对不能有硫基切割油，它们会无限期地留在里面。”
加拿大安大略Johesen Ultravac公司在其制造的某些真空室中使用S30400不锈钢。与其他金属相比，S30400不锈钢的成本比较低。它也容易机加工和焊接，硬度足以切开铜衬垫。同步加速器的许多连接件、法兰、离子泵和阀门一直采用不锈钢，因此，它们同类似金属配套简化了制造工艺。
同步加速器的工作原理
CLS （加拿大光源有限公司） 生产的光波长从红光到X射线。一个研究人员可能需要一种以100纳米的三维分辨率照射样品的光，另一个人可能需要光的干涉来测定一个尺寸为2×2微米的样品的化学成分，还有一个人可能要用X射线平版印刷术蚀刻印刷电路板或划分微米级的齿轮齿距。
电子在一系列的真空室内产生和保存。首先，电子枪（一个巨大的电容器）产生电子并将它们送入线性加速器。
然后电子束进入一个S30403不锈钢制成的周长为100米的加速环，其断面为椭圆形，宽82.2mm,高32mm,壁厚为1.6mm。加速环是通过缓慢地卷绕直径为60.3mm的管道直至达到正确的形状而制成的。大功率的无线电波使在加速环中循环的电子束的能量迅速上升到29亿电子伏特，使它的速度达到光速的99.99999%.
然后电子束被导入周长为171米的储存环，它的断面也是椭圆形，宽100mm,高30mm,壁厚3mm。用S31603不锈钢板弯曲和成形制成，延长度方向是一条钨极氩弧焊焊缝。
沿着加速环和储存环每隔几米放置几组电磁铁，聚焦在电子束上并保持它在环的中心。真空泵（沿着加速环28个，沿着储存环70个）不断地从环中去除多余的分子。每个泵有一个壁厚为2-3mm的S30400不锈钢圆筒连接着圆环。
一根20.32cm、长半公里的不锈钢管和另一根半公里长、7.62cm不锈钢管输送去离子水，用来冷却不锈钢泵圆筒中的电磁铁和X射线吸收铜块，这所以选择S31600和S31603不锈钢是因为腐蚀性的去离子水会溶解碳钢。
当最终达到目标真空纯度时，在操作者生产出新一批电子之前，电子束将能够在储存环中循环8-10小时。
最后一步需要收集电子束发射出的光子。光子沿储存环的切线飞离电子束，穿过储存环的空隙，进入被称为光束线的直管。CLS现在拥有8条光束线，总容量为30条。每条光束线还包括填充了光学仪器的真空室，它们选择特定波长的光并将光线送入行程的最后一站-- 研究机构
CLS将吸引世界各地数千名研究者进行数百种应用，从研究蛋白质的功能到肿瘤的医学成像以及地球化学研究等等。
Carroll McCormick是蒙特利尔的专栏作家
照片：加拿大光源有限公司提供
 Mark De Jong |
