2025年4月24日,由中國科學院上海高等研究院與上海硅酸鹽研究所聯合研制的“碳化硅基底平面反射鏡”在上海光源科學中心順利通過測試評估。測試評估專家組由來自中國科學院高能物理研究所、上海交通大學材料科學與工程學院、中國科學院上海硅酸鹽研究所、深圳先進光源研究院、中國科學院上海光學精密機械研究所、中國科學技術大學和上海芯上微裝科技股份有限公司等單位的7位專家組成。上海高研院院長、黨委書記黃政仁,副院長邰仁忠,硅酸鹽所副主任殷杰等領導出席了評估會。
X射線反射鏡是加速器光源大科學裝置中的重要光學元件,其性能直接影響實驗效率與科學產出。項目團隊通過自主創(chuàng)新,系統攻克了各向同性碳化硅陶瓷高溫常壓燒結、鏡面改性、超精密檢測與鏡面面型精修等關鍵技術難題,成功實現了使用碳化硅陶瓷作為基底的X射線反射鏡的制備、精密加工和檢測,建立了一套完整的加工工藝規(guī)范,并培養(yǎng)了一支專業(yè)的技術隊伍。研制出的碳化硅高精度平面反射鏡可應用于加速器光源大科學裝置,本次測試評估的反射鏡采用完全自主知識產權的制備工藝,所有關鍵指標均滿足使用要求。現場測試結果表明,該碳化硅平面反射鏡反射面尺寸為440×50 mm2,表面粗糙度達到0.18 nm (RMS),斜率誤差優(yōu)于0.2 μrad (RMS)。經查證,該類技術指標國際上未見公開報道。該項目成果標志著我國在高性能X射線光學元件自主研制領域開辟了一條新路徑。
專家組認為,中國科學院上海高等研究院和上海硅酸鹽研究所聯合研制的碳化硅平面反射鏡在表面粗糙度、斜率誤差等關鍵技術指標上表現優(yōu)異,具備重大工程應用價值。與目前加速器光源大科學裝置X射線光學元件普遍使用的單晶硅材料相比,碳化硅陶瓷材料具有更優(yōu)異的力學性能、熱學性能和光學加工性能,可實現高度輕量化設計,并能構建一體化內冷結構,為高熱負載光學系統提供了一條嶄新的技術路徑。?

圖1: 參會人員合影

圖2:專家組現場測試