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‘梦想显微镜’ 韩国新光加速器开工…开启多模态研究时代

罗愃惠 기자 2026-07-27 14:40
总投资11643亿韩元…提升半导体、电池、生物技术 占地54万㎡,相当于约74个足球场…周长达800米 圆形储存环每秒旋转375000次…性能位居全球第四 专业人才培养是未来任务…与高丽大学、浦项科技大学等合作培养人才
照片KBSI
科学技术信息通信部与韩国基础科学支持研究院于27日上午在忠北清州市的放射光加速器建设现场举行了韩国新光加速器的开工仪式。[照片=KBSI]


半导体、电池和新药开发所需物质的内部结构、原子排列和电子状态将实现一次性分析,开启“多模态”研究时代。总投资11643亿韩元的第四代圆形放射光加速器“韩国新光加速器(KLS)”正式开工建设。

科学技术信息通信部(科技部)与韩国基础科学支持研究院(KBSI)于27日在忠北清州市的放射光加速器建设现场举行了KLS的开工仪式。科技部第一副部长具赫采在致辞中表示:“通过KLS将提升半导体、电池和生物产业的技术水平,政府也将全力支持项目的成功推进,包括预算和政策支持。”

KLS将建设在相当于约74个足球场的54万㎡的场地上,构成包括线性加速器、增压器、周长约800米的储存环和束线等大型国家研究基础设施。计划在2029年底前完成设施建设。新胜焕KLS建设项目负责人表示:“计划在2030年进行试运行,2031年起研究人员将正式使用该设施。”

放射光加速器是将电子加速到接近光速后,在圆形储存环中每秒约旋转375000次,生成强大的放射光的研究设施。利用这些放射光,可以精确分析物质内部的原子结构、化学特性和电子状态。被称为“超大型显微镜”,广泛应用于半导体、电池、生物、新药和先进材料等多个领域的研发。

新光加速器与现有的浦项第三代圆形放射光加速器最大的区别在于放射光的亮度。新负责人指出:“加速器的性能取决于储存环中磁铁的密集程度,第四代的磁铁数量和密度大幅增加,放射光的亮度比第三代提高了100倍以上。”

亮度的提高不仅缩短了同一实验所需的时间,还能分析以往难以观察的微小区域。研究人员将能够实时观察半导体元件和电池材料在实际工作过程中的原子和电子运动变化。

浦项加速器研究所所长金在荣强调:“以往分别测量物质内部的影像、电子结构和原子结构,而KLS的投入使用将开启能够一次性分析这三种信息的新研究时代。”

KBSI计划首先建设10条束线,长期目标是扩展到40条。束线是将加速器生成的放射光传递到实验装置的通道。初期的3条束线将优先支持生物、新药、电池、先进材料和半导体研究,其余7条将用于基础科学和学术研发。

新负责人表示:“初期10条束线的构成已确定,但各束线将产生何种科学成果仍在与用户持续讨论中,未来40条束线的建设过程中也将应用这种合作机制。”

项目组预计KLS将具备世界一流的性价比。尽管中国等部分国家将储存环周长增加到1.3至1.4公里以上,以最大化能量和性能,但KLS的设计旨在为国内研究者和企业提供最高水平的实验性能。

新负责人表示:“从亮度来看,设计时已达到世界第三水平,预计在未来10至20年内将保持世界第四水平的性能。”

KLS产生的大规模研究数据也将成为新的研究资源。正式投入使用后,预计每天将生成约1PB(千兆字节)的数据,相当于1000个1TB容量的个人硬盘的规模。

KBSI计划与浦项加速器研究所等相关机构合作,建立放射光加速器数据的存储、共享和人工智能分析体系。以往研究者需单独分析数据,而未来将共同利用积累的数据,得出新的研究成果。

KLS投入使用后,集中在浦项放射光加速器的研究需求也将部分分散。目前,浦项加速器每年接收超过3000份实验提案,束时间的竞争比例平均约为2.5:1。然而,仅凭初期的10条束线,难以满足当前的需求。

金所长表示:“即使KLS竣工,初期阶段束时间竞争问题也不会立即解决,长期来看,需建设40条束线才能在很大程度上满足当前需求。”他还指出:“放射光加速器是随着新测量技术的开发,利用需求不断增加的设施,预计到40条束线建设完成时,研究需求将比现在更为增长。”

专业人才的培养被视为未来的任务。由于国内在加速器设计、运营和束线利用方面的专业人才基础尚不够,项目组计划利用大学的加速器人才培养课程和海外研究者网络,逐步培养人才。

新负责人表示:“我们正在与忠北大学、高丽大学等高校的加速器相关教育和人才培养项目合作,培养专业人才,同时也在利用美国韩裔科学技术者协会和海外放射光加速器研究者网络,吸引优秀的海外人才。”

他补充道:“在2029年完工之前,浦项加速器研究所的专业人才将支持项目的推进,若能同时吸引海外核心人才和培养国内人才,预计能够获得设施建设和运营所需的人力。”





※ 本报道经人工智能(AI)系统翻译与编辑。

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