丁兆君/問,劉祖平/答

國家同步輻射實驗室的創(chuàng)建與發(fā)展*
——劉祖平教授訪談錄

丁兆君/問,劉祖平/答

編者按: 中國科學技術(shù)大學國家同步輻射實驗室(NSRL)是國家計委批準建設(shè)的中國第一個國家級實驗室，為中國三大核科學基地之一*另外二者為北京正負電子對撞機國家實驗室與蘭州重離子加速器國家實驗室..其創(chuàng)建與發(fā)展，在中國系列大科學工程建設(shè)中具有重要的意義.該建設(shè)項目于1992年獲得中科院科技進步特等獎，并于1995年獲得國家科技進步一等獎.針對NSRL創(chuàng)建的前期背景、醞釀、籌備、預研制、立項、初建、驗收、改進、擴建……曲折發(fā)展歷程，“中國科技大學口述歷史項目組”開展了一系列對NSRL創(chuàng)建與發(fā)展中的重要參與者與親歷者的訪談.

劉祖平，湖北武漢人，1945年生于上海市.1967年畢業(yè)于中國科技大學近代物理系，之后在吉林省梨樹縣農(nóng)機修造廠工作，1977年調(diào)回中國科技大學，工作至今.歷任同步輻射實驗室加速器物理組組長、加速器部副部長、部長，二期工程指揮部經(jīng)理兼總工程師，國家同步輻射實驗室副主任，中國粒子加速器學會秘書長、常務(wù)理事，中國物理學會同步輻射專業(yè)委員會委員、光源物理學科組組長，安徽省政府參事等職.自合肥同步輻射光源(HLS)于1978年籌建以來，劉祖平一直從事加速器物理的研究與教學工作，在我國第一臺專用同步輻射加速器的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運行及改進等階段皆有所貢獻.曾應(yīng)邀到美國斯坦福大學(四年)和德國BESSY研究所(半年)從事客座研究，在加速器粒子動力學研究中有一定的創(chuàng)見.從1996年到2004年，作為工程項目經(jīng)理兼總工程師，負責建設(shè)國家發(fā)改委投資興建的國家同步輻射實驗室二期工程(該工程是中國科學院自“九五”以來建成的第一個國家大科學工程).1996年被評為中科院優(yōu)秀碩士生導師，1997年被評為中科院有突出貢獻中青年專家.

通過對劉祖平教授的訪談，展示了中國科學技術(shù)大學國家同步輻射實驗室創(chuàng)建前后加速器專業(yè)的教學、科研基礎(chǔ)，同步輻射加速器的籌建、物理設(shè)計，以及二期工程建設(shè)的幾個重要方面，突顯出科大“加速器人”建立國家同步輻射實驗室的奮斗歷程.

中國科技大學;劉祖平;訪談錄; 國家同步輻射實驗室

1 從反應(yīng)堆到加速器

?。簞⒗蠋熌?您在中國科學技術(shù)大學同步輻射加速器的設(shè)計、建造、運行及調(diào)試中做出了很大的貢獻，特別是您領(lǐng)導了二期工程的建設(shè).我們想請您談?wù)勎倚?中國科學技術(shù)大學)加速器的建設(shè)和發(fā)展歷程.首先，請您談?wù)勗趨⒓舆@個工作之前您的學習和工作經(jīng)歷.

劉：我是1962年進中國科學技術(shù)大學讀書的，學業(yè)因“文革”而中斷，到1968年分配.在畢業(yè)前兩三年的時間里，何多慧*何多慧(1939-)，四川儀隴人，1964年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學近代物理系，留校任教至今.1974-1981年任近代物理系副主任，1978年任同步輻射加速器籌備組副組長，1983年任加速器工程總工程師，1984年任NSRL工程總工程師，1990年任加速器部主任、工程副經(jīng)理，1992年任NSRL副主任，2001年任NSRL理事會理事長.1995年當選為中國工程院院士.老師就是我們年級的指導員.參加同步輻射加速器建設(shè)的人才未必都是加速器專業(yè)的，我就不是加速器專業(yè)的，雖然也是在近代物理系，但我是反應(yīng)堆工程專業(yè)的，跟何老師一個專業(yè),他是1959級的，1964年畢業(yè).他們把反應(yīng)堆課程都學完了，我們只上了3年基礎(chǔ)課，然后先去搞一年“四清”，再之后就“文革”了.在學校的時候想把某一個專業(yè)的知識完全學好是根本不可能的，需要的是把基礎(chǔ)打扎實，掌握學習的方法，然后干什么就學什么.我們在開始做(加速器)的時候，相當一部分骨干都類似我這種情況，只學過基礎(chǔ)課，沒有學過加速器.但是物理、數(shù)學我們都學了.做加速器時我們就現(xiàn)學現(xiàn)做.

?。褐袊茖W技術(shù)大學加速器專業(yè)對同步輻射加速器建設(shè)在多大程度上作了貢獻，有多少人是加速器專業(yè)培養(yǎng)出來的？

劉：應(yīng)該說很少，裴元吉*裴元吉(1939-)，湖南麻陽人，1964年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學近代物理系，曾任NSRL工程副總工程師、NSRL副主任，中國科學技術(shù)大學學位委員會委員、核技術(shù)及應(yīng)用學位點分學位委員會主任，中國粒子加速器學會常務(wù)理事、加速器技術(shù)委員會主任等職.老師，王萍，他們是.像我這樣的，其實跟加速器專業(yè)的也沒有什么區(qū)別，我們學3年基礎(chǔ)課，加速器專業(yè)也學3年基礎(chǔ)課，都一樣多.當時的課程安排有些古怪：前兩年我們學的完全一樣，第三年學專業(yè)基礎(chǔ)課時，我們反應(yīng)堆專業(yè)的沒學反應(yīng)堆的專門課程，卻把理論力學、核物理之類的課程學完了；而真正核物理專業(yè)的，又沒學核物理，而是把其他作為基礎(chǔ)課先學完了，可能他們要多留一點時間好好學專業(yè)課.當時我們反應(yīng)堆專業(yè)的，把電工學、電子學、機械設(shè)計這些課程都學了，打算用最后兩年好好做真正跟反應(yīng)堆有關(guān)的東西.結(jié)果反而沒學.但只要學了的課程，都是有益的.學校的加速器專業(yè)與后來的加速器建設(shè)當然有關(guān)系.后來有一個加速器教研室，負責人可能是裴元吉老師，何多慧老師那時候是系副主任.教研室多少有一點實驗設(shè)備，由張武*張武(1936-2006)，江蘇漣水人，1959年畢業(yè)于清華大學工程物理系，長期致力于加速器物理與加速器技術(shù)的教學和研究.1983年后參加合肥同步輻射加速器建設(shè)，擔任副總工程師兼儲存環(huán)部主任.老師分管.金玉明*金玉明(1935-)，浙江臨安人，1961年畢業(yè)于大連工學院(今大連理工大學)物理化學系原子核物理專業(yè)，1961年起在中國科技大學近代物理系任教，1973年起任近代物理系電物理專業(yè)教研室副主任，并擔任加速器物理及束流光學課程的教學.1978年后任同步輻射加速器籌備組副組長，1983年任NSRL工程副總工程師，主持完成加速器的物理設(shè)計.1992-1996年初任NSRL加速器部部長，主管加速器的運行、改進及研究工作，并任NSRL學術(shù)委員會副主任，組織評審同步輻射用戶的研究課題的工作.老師是做加速器物理的，他可能在大學時學的就是加速器專業(yè).也就是以他們幾個為主干爭取到這個(同步輻射加速器建設(shè))項目的.當時也從外面找來了一些老師，包括清華的趙根深，*趙根深(1938-)，浙江東陽人，1963年畢業(yè)于清華大學電機系，專長發(fā)電、高壓研究.可能是加速器專業(yè)的.加速器有其本身的特點，需要各行各業(yè)的專業(yè)知識.比如說搞電源的需要懂強電，搞控制的應(yīng)該懂計算機，不是說這些人必須學了加速器專業(yè)兼學計算機，而是由許多專業(yè)的人才共同完成，當然參加的人最好都有比較好的物理知識.

?。鹤詮哪?968年分配工作，一直到1977年底才回到中國科學技術(shù)大學，您這段時間在吉林做什么工作？對后來的加速器建設(shè)有沒有什么幫助？

劉：有很大幫助！我1968年畢業(yè)分配到吉林省梨樹縣農(nóng)機修造廠，這個廠主要生產(chǎn)拖拉機上的汽缸蓋.先到加工車間做了一段，后來由于“文化大革命”中的言論，我被認為政治上有問題，受過若干次的批判.那時每個車間都要配技術(shù)員，我這政治條件不太好的人到條件比較艱苦的鑄造車間去比較合適，于是就到了鑄造車間，以后又回到加工車間，最后到技術(shù)股.這段經(jīng)歷非常好，我和車間的工人在一起，向他們學習.后來我離開那里的時候，就對機械加工有了認識，特別是對鑄造，我有了第一手的認識.當說到一個東西的加工，應(yīng)該怎么要求，怎么實現(xiàn)，乃至圖紙應(yīng)該怎么標注，才能跟工人有更好的交流，這點我比較清楚.另外我覺得還有一個很重要的收獲，就是建立了我和第一線工人交流的基礎(chǔ).不管到什么地方，我跟第一線的工人談話，談幾句話他就會說：好，你懂這個事情，和別的有些大學來的不大一樣.

2 加速器籌建時期的人才招募

?。涸跂|北待了那么久，中國科學技術(shù)大學籌備加速器建設(shè)時，您是如何又回到中國科學技術(shù)大學工作的呢？當時是不是有很多您上下屆的同學都回來了？

劉：在東北時，很長一段時間里，我一直希望能調(diào)出來，希望做科學研究.當年念書的時候就有投身科學事業(yè)的愿望，一直沒實現(xiàn).等到“四人幫”被打倒以后，何多慧老師要了我的一個同學——姚志元，*姚志元(1945-)，江蘇金壇人，1967年畢業(yè)于中國科技大學近代物理系.1978年赴美國斯坦福大學進修加速器物理與技術(shù).l 981年回國，任NSRL副總工程師，負責工程自動控制系統(tǒng)的設(shè)計和研制.曾任NSRL加速器部部長.他當時在中國科學技術(shù)大學工作，給我來信，說把我調(diào)回來已沒什么困難，問我還愿不愿意回中國科學技術(shù)大學工作.我很高興，很快就聯(lián)系了.在這時候，關(guān)于同步輻射加速器的很多籌備工作，包括怎么列入全國科學大會的規(guī)劃，他們已經(jīng)做了，我并不知道，也不知道要回來干什么.實際上當時領(lǐng)導調(diào)我回來就是希望我參加加速器這方面的工作，當時我的很多同學也都參加了.就這樣，在1977年12月份，我就調(diào)回來了.本校畢業(yè)生回來的并不是很多，在我前后回來的有史文龍，*史文龍，畢業(yè)于中國科技大學，后任職于德國電子同步加速器研究中心(DESY).他后來到德國去了.有些人是在此之前就已經(jīng)回校，不管以前是學實驗核物理的，還是理論物理的，搞加速器時都到我們這里來了.有的是原來已經(jīng)回到學校了，在其他部門，后來覺得做加速器比較合適，這邊覺得需要就把他要過來.例如吳允燕，近代物理系1963級的，她有可能原來是加速器專業(yè)的.當時在體育教研室，后來就到我們這里來了.她在加速器方面做得很不錯.還有田寶瑛，*田寶瑛(1940-)，吉林九臺人， 1965年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學近代物理系.是1960級理論物理的，但他后來做的事情和理論物理沒有太大關(guān)系，他是搞計算機的，后來做計算機控制.還有王德發(fā)，*王德發(fā)(1944-)，江蘇興化人，1968年畢業(yè)于中國科技大學近代物理系，專長微波技術(shù).他是1963級實驗核物理專業(yè)的，他比我來得早，應(yīng)該是沒等“文革”結(jié)束就回來了.那時候?qū)W校辦了個“回爐班”，*1975年，中國科技大學在全國范圍內(nèi)挑選了300多名1967-1970屆畢業(yè)生，組織他們回校學習，經(jīng)過兩年以上的培訓后補充師資，稱為“回爐班”，為科大后來形成以年輕人才為主體的師資隊伍奠定了良好的基礎(chǔ).這是劉達*1975年，中國科技大學在全國范圍內(nèi)挑選了300多名1967-1970屆畢業(yè)生，組織他們回校學習，經(jīng)過兩年以上的培訓后補充師資，稱為“回爐班”，為科大后來形成以年輕人才為主體的師資隊伍奠定了良好的基礎(chǔ).做的一件很突出的事情.他把一些中國科學技術(shù)大學過去培養(yǎng)的學生調(diào)回來了，有些是基礎(chǔ)課沒學完的，有些是基礎(chǔ)課學完沒學專業(yè)課的，包括3個年級，1963級、1964級和1965級.他們回來以后經(jīng)過一段時間的學習，走上教學科研崗位，很多人后來當了教授.當時我們知道這情況，也曾經(jīng)跟學校聯(lián)系.校方說：你是1962級的，不能采取“回爐”的辦法.你申請調(diào)動可以，只要你那邊放，我這邊就要.當年安徽省對這個事也比較支持的，因為劉達資格很老，是老革命，省里一般還是給他面子的.我自己因其他原因沒調(diào)回來，但這時調(diào)回來了一批人，包括我的同學姚志元、王馥華、*王馥華(1946-)，浙江鄞縣人.1967年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學近代物理系，專長加速器物理.談慶勝.我們都是在回爐的時候回來的，回爐的課他們也都去聽了.

?。寒敃r從校外也招了一些人是嗎？

劉：招來的人不少，大多不是中國科學技術(shù)大學畢業(yè)的.如清華的胡勝生、*胡勝生(1945-)，浙江溫州人，1970年畢業(yè)于清華大學工程物理系原子能專業(yè)，1979年1月起參加NSRL籌建工作，曾任NSRL二期工程總經(jīng)濟師兼工程經(jīng)理辦公室主任.李裕熊，*李裕熊(1943-)，北京人，1967年畢業(yè)于清華大學工程物理系，1978年至今在NSRL從事工程建設(shè)和科學研究，長期從事輻射劑量測量、控制和輻射防護方面的研究工作.都是那時進來的，都是為了做加速器.韋福強也是.還有一個復旦大學的女生叫尹彥，*尹彥(1944-)，女，江蘇漣水人，1968年畢業(yè)于復旦大學物理二系，專長束流診斷研究.也是為做加速器而來的.那個時候講專業(yè)對口，允許學生為專業(yè)對口而調(diào)動，所以很多學生就到處寫信聯(lián)系，我想他們可能向不止一個地方寫了信.很多人都是自己主動來聯(lián)系的，中國科學技術(shù)大學看差不多可以的就要.還有做真空的有一位叫龐瑤琪，我一時不記得她是哪個學校畢業(yè)的.當時匯集了相當一部分人.實驗室早期的骨干力量大多是在我前后來到學校工作的，年齡也都相差不多.當時有這么一個突出的情況，就是有一大批40年代中期出生的，差不多是“文革”開始后畢業(yè)的這一幫人，被分配到全國各地，有的去過農(nóng)場，有的像我去過工廠，勞動鍛煉過.在這勞動鍛煉中積累了一些實際工作的經(jīng)驗，包括和人怎么打交道.另一方面積蓄了一份能量，很想對國家有所作為，但那時候老覺得自己沒有機會.得到這個機會之后，我們不僅奮力工作，不講條件，而且這群人之間互相交流，相互信任，這種氣氛后來在科研單位中很難再找得到.到現(xiàn)在，雖然我們天各一方，很多在國外，但是我們的友誼始終非常好.我們爭論科學問題，不會顧及彼此的面子，談科學我們就談科學，說友誼我們就說友誼.在加速器建造當中，我們和別的一些單位相比，比如高能所原來是老牌科研單位，老一點的人多一些，我們這一代人相對來說數(shù)量少，在各個組里的作用也沒這么大.而我們(NSRL)那時幾乎每個方面，包括機械設(shè)計、準直、束流測量等等，每個方面都有一個或者兩三個這樣的人在負責這個事情.我們這些人那時非常愿意學習，非常愿意討論.

3 加速器物理設(shè)計

?。耗鷦偦氐綄W校時主要做哪些工作？

劉：回來以后，領(lǐng)導就跟我說，要做加速器，希望我也參加.我當時也沒有什么別的可選，能有一個機會做些事情就已經(jīng)是好的了.至于做的是什么，其實當時無所謂，做什么都可以.然后我就開始復習大學的功課，看加速器方面的一些東西.到1978年三四月份的時候，中國科學技術(shù)大學開始籌建加速器.我一開始就參加了這件事，參加了加速器物理組.主要做物理計算，物理設(shè)計.包括其他各個系統(tǒng)之間的關(guān)系，對每個系統(tǒng)有什么要求，都要物理組來回答.最早物理組做的工作是為直線加速器而做的，因為那時直線加速器需要物理計算，第一件事情就是計算.我們做的第一個題目是加速腔要什么樣的機械尺寸才能夠保證那個頻率的電磁波能傳過去，形成我們需要的場.包括它的頻率和加速場強，都需要我們自己編程序來計算，再根據(jù)程序計算直線加速器中粒子的縱向運動和橫向運動.這個工作做了相當長的一段時間，然后再回過頭來做同步輻射光源的主體即儲存環(huán).做儲存環(huán)的所謂線性Lattice計算和其他計算，完成光源的物理設(shè)計.

?。涸诠S工作那么久，又回來做加速器工作，您是如何很快地就進入角色的呢？

劉：先看書，看文獻.我記得最早看一兩篇國外文獻，我都要查詞典，一字一句地把它翻譯出來.那么多年沒有看外文了.我念書的時候外文學得也還可以，后來丟了，自己都不相信以后還用得著.我當時是幾管齊下，一方面復習學過的數(shù)學和物理，還看微波方面的書，因為微波的知識我本來也很有限，只是學過數(shù)學物理方程，大概的物理背景知道；一方面要看計算機編程序的書；另一方面學習清華、南大的一些同志以前的工作，請他們給我們做介紹，結(jié)合我們自己所在的這個地方所能得到的計算機，來編程序，然后計算直線加速器所謂的橫向運動，縱向運動，算怎么樣才能提供穩(wěn)定的功率，能達到直線加速器的要求.把這些都算出來以后，很多做具體東西的指標才能提出來，知道該做成什么樣.儲存環(huán)上也一樣，也經(jīng)過了相當?shù)囊粋€過程，考慮了很多方案，最后選擇了現(xiàn)在這個方案.那時用計算機編程計算，大家都是剛起步，其實沒什么人就一定比我們熟悉很多.因為“文革”以前學?；旧喜唤踢@個，“文革”以后剛開始有計算機.那時計算機也相當落后，輸入用打孔的紙帶.用最早的語言，先用ALGOL，后來用FORTRAN編程序.我覺得我們很努力，也得益于我校的數(shù)理基礎(chǔ)課的功底比較扎實，起步還是相當快的.我都是自己編程序，我覺得當時編程序算是我的特長.現(xiàn)在程序進步了很多，但當年70年代末80年代初乃至我到美國的那些年，我編程序的能力比那些美國人絲毫不差.

丁：物理組有哪些人？誰做出了最重要的貢獻？

劉：金玉明老師是組長，有我，還有姚志元、王馥華、陳龍康、談慶勝、田寶瑛等.物理組成立以后，就不斷地有人出國學習.最早出去的是姚志元和王馥華，我出去比較晚一些，是1982年.1981年我們就完成了物理設(shè)計和預研制.我一直強調(diào)物理組的組長是金玉明老師，初期很重要的人物是姚志元.姚志元是加速器建設(shè)中我們這一代人里貢獻比較大的.他一開始在物理組，后來因為控制組搞不大好，有點群龍無首，就把他調(diào)到控制組當頭去了.

?。侯A研制完成之后，您到SLAC*Stanford Linear Accelerator Center， 斯坦福直線加速器中心.去了幾年，都做了些什么工作？

劉：我是1982年底出去的，主要還是做加速器物理計算方面的工作，1985年上半年就回來了.還是在物理組，當然也會參加一些別的組的討論，也參加了幾次那時候工程最高峰的會議：三總一辦會.后來有一個很特殊的情況：我回國了以后，那邊想做一個項目，改造加速器的一些工作，原來是請意大利的一個學者，已申請批準了，但那個學者因在意大利有事而未能去，他們覺得我做這個事情也比較合適，而且一直合作得不錯，所以這個研究所的負責人就不斷和我們聯(lián)系，還和我們包校長聯(lián)系，希望我再去，頂替那個意大利人.當時我們學校的(加速器)建設(shè)剛開始，我本意不想去的，后來是管惟炎*管惟炎(1928-2003)，江蘇如東人.1957年畢業(yè)于蘇聯(lián)莫斯科大學，1980年當選為中國科學院學部委員(院士)，曾任中科院物理所所長，1984-1987年任中國科學技術(shù)大學代理校長、校長.校長親自說：你還是去好，這也是我們的光榮，說不定將來還要和他們合作.于是我只過了半年，到11月份又出去了，這次去了以后待了一年半.我在SLAC兩次加起來差不多四年.這段時間，我對中國科學技術(shù)大學的加速器建設(shè)還是提供了一些幫助的.那時候他們不斷地給我去信，有時候是主要的頭，有時候是底下工作的人給我來信，問我一些很具體的，和工程設(shè)計之類有關(guān)的問題.我就會去找美國人，去找懂的人談，盡量地把它記下來，寫了相當多，然后寄回來.那時候在家的人都知道：劉祖平每次寄回來的信都很厚.這件事情對我后來做二期工程也有很大幫助，因為這使我對物理(設(shè)計)以外的其他系統(tǒng)都有了一些了解.還有一件事情是幫國內(nèi)買東西.當時有一個情況，中國要直接通過商務(wù)部門買儀器和電子學元件的話相當困難，很多東西都禁運或者要等很長時間的審批，在美國買就繞過了他們那邊的禁令.我在美國以個人的名義，從斯坦福打電話，他們有時候就認為這些東西是給斯坦福的，我并不糾正他的錯誤，但我也不主動說是斯坦福的，不說這個東西是要運到中國去的.有時候有人回國，把東西放包里作為行李就帶回來了，這樣買了相當多.有些比較大一點的東西，比如頻譜儀，當時在國內(nèi)就買不到水平很高的.

?。耗貋碇?，主要做了什么工作？

劉：到我回來時，實驗室的土建已經(jīng)完成了，直線加速器也安裝得差不多了，其他主要的部件已經(jīng)送出去加工或快要回來了.我也就是盡可能地從物理組的角度做一些事情，比如當時做了很多磁鐵，已經(jīng)進行了測量，我通過計算確定如何根據(jù)機器的特點，將磁鐵分組、配對，怎么放這些磁鐵比較好.1987年直線加速器就出束流了，然后再到儲存環(huán).后來調(diào)機時，我們搞了4個班輪班，我是4個班的指揮之一，還有姚志元、王馥華，金玉明.那時我們經(jīng)常討論.我編寫了一些物理計算程序，特別在儲存環(huán)的慢加速方面做了較多的工作，本來這個慢加速是姚志元的一些思想，他后來負責控制去了，在他的領(lǐng)導下開發(fā)了這個硬件.他的硬件思想比較清楚，但后來由于負責軟、硬件的同志之間配合有些問題，就把這個任務(wù)交給了我們物理組.物理思想我們是很清楚的，硬件怎么工作也很清楚，就需要把這個問題變成數(shù)學問題，然后再變成一個最佳求解的問題，最后再用一個程序把它實現(xiàn).我接了這個任務(wù)，很快就做好了.

4 擔任二期工程的負責人

?。?996年以后，您擔任了二期工程指揮部經(jīng)理兼總工程師，請您先談?wù)劄槭裁匆龆诠こ蹋?/p>

劉：一期工程的時候，我們一共建了5個線、站.*“線”即光束線，“站”即實驗站.5個線、站分別為光電子能譜光束線及實驗站、時間分辨光譜光束線及實驗站、軟X射線顯微術(shù)光束線及實驗站、X射線光刻光束線及實驗站和光化學光束線及實驗站.后來到“八五”期間，科學院又給錢支持建了Wiggler，*超導扭擺磁鐵，建成后將HLS的應(yīng)用范圍由真空紫外和軟X射線波段擴展到1埃左右的硬X射線波段.在此基礎(chǔ)上，又建成了X射線吸收精細結(jié)構(gòu)(XAFS)光束線及實驗站.1998年3月，超導扭擺磁鐵安裝調(diào)試完成，XAFS站投入使用.二期工程后，利用扭擺磁鐵產(chǎn)生的輻射，可在HLS上開展X射線吸收精細結(jié)構(gòu)分析、深度X光光刻、高分辨率X光衍射和某些大分子的研究工作.又多了一個站，到那個時候就有了6個線、站.客觀地說，利用率不高是合肥光源的一個嚴重的問題，這個問題是國家初期投資不足，后來又壓縮基本建設(shè)，沒有后續(xù)投資造成的.本來可以建二十多個線、站，機器一開，整個儲存環(huán)上都可以有同步輻射光.但當時只有6個線、站在用，這個情況在全世界都是極少見的，就是所謂的買得起馬配不起鞍.我有一個說法：一個國家，因為窮或者科技落后而不建光源，這很正常；可如果是建完了光源不充分利用，這事就沒任何理由了.好像是馬興孝教授曾經(jīng)這么講：你家窮，買不起冰箱不要緊，但你買了冰箱后里面只放5條黃瓜，其他什么都不放，就沒有道理了.另一方面，也由于經(jīng)費和當時國內(nèi)工業(yè)技術(shù)水平有限等原因，加速器設(shè)備不夠完善，有些系統(tǒng)的故障率逐漸升高，運行不太可靠.保證同步輻射加速器的長期、可靠、穩(wěn)定運行是二期工程的重要任務(wù).

?。寒敵跄⒉皇菍嶒炇业呢撠熑耍瑸槭裁醋隽硕诠こ痰呢撠熑四?？

劉：這牽涉到很久以前的一個爭論，到二期工程建設(shè)開始的時候，有一個說法：工程的領(lǐng)導和實驗室的主任應(yīng)該是一個人，這樣好像才能夠作為一體，而我一直不以為然.在國外，如果新建實驗室，工程的頭就是實驗室的頭，一般如此；如果原來已經(jīng)有實驗室，正在運行，又要建工程，工程頭和實驗室頭一般不是一位，而且這工程的頭一般來講是加速器背景的，實驗室的頭一般來講是有應(yīng)用背景的.實驗室的頭知道這個實驗室應(yīng)該往哪個方向發(fā)展，而我這加速器的事情是為你服務(wù)的，往哪個方向發(fā)展你提出來.你要叫我自己提出來，我很容易傾向于我愿意做的事，而不是有人需要我做的事，這個事情是有毛病的.其實這個思想啊在一期工程剛完的時候我們實驗室很多人都同意.在此以前，包校長*包忠謀(1924-2009)，江西南豐人，1958年調(diào)入科大，先后任教務(wù)處處長、科研處處長、副教務(wù)長、副校長等職.1978-1981年主持電子同步輻射加速器的預制研究，后被任命為NSRL工程項目經(jīng)理，主持NSRL的建造工作.無所謂.他也不是搞加速器的，也不是搞應(yīng)用的，他是校領(lǐng)導.后來把張新夷*張新夷(1942-)，上海人，1964年畢業(yè)于中國科技大學技術(shù)物理系，之后在中科院物理所、長春物理所工作，1993-1998 年任中國科學技術(shù)大學副校長，1992-1996 年任NSRL副主任，1997-2001 年任NSRL主任.調(diào)來也是基于這個思想.國外很多實驗室，做加速器的頭不是實驗室的頭，搞加速器建設(shè)最高就做到實驗室副主任.兩個人如果互相支持互相配合，這個事情沒有什么不好，如果實驗室的頭很明白現(xiàn)在這個工程是實驗室第一要務(wù)，做工程的人也很明白工程的所有一切都是為了實驗室將來的應(yīng)用發(fā)展服務(wù)，這個事就能夠做好.到后來，張新夷走了以后，盛六四*盛六四(1954-)，安徽樅陽人，曾任NSRL二期工程副總工程師，后任中國科技大學NSRL執(zhí)行主任，一直從事同步輻射裝置的研制和真空紫外光物理和光化學研究.做了實驗室的常務(wù)副主任，我們工程和他配合得很好，一點毛病也沒有.至于領(lǐng)導在有加速器背景的人之中為什么選擇我，我想主要是因為年齡因素——我當時50歲剛出頭，還有實驗室內(nèi)外一些前輩學者的推薦.

?。耗悄蛯嶒炇抑魅沃g又是什么關(guān)系呢？

劉：我是實驗室的副主任，我要支持實驗室的工作.張新夷當年是實驗室主任，工程的副經(jīng)理，那么他當然也應(yīng)該完全支持工程.我覺得這關(guān)系很清楚：工程的工作是實驗室工作的一部分，實驗室又作為學校的一部分.但是工程本身又有它的相對獨立性，這個相對獨立性就體現(xiàn)在工程上的事情是由工程經(jīng)理作決定.我們實驗室過去有個背景，當年一期工程經(jīng)理是包校長，何多慧老師是總工程師，大家都有個概念，認為總工程師是技術(shù)上的第一負責人.如果我當經(jīng)理，而另委派一個人當總工程師，如果我和他意見不一致就會有些麻煩.我做經(jīng)理兼總工程師的意思就是：我既是工程的全面負責人，也是技術(shù)的第一負責人.實際上我的某些思維邏輯和我在國外的經(jīng)歷有關(guān)系，美國實行一種線性責任制，就是任何事情都有人負責，而且都只由一個人負責，責任到人.赫爾曼·威尼克*Herman Winick，曾任美國斯坦福大學同步輻射實驗室副主任.說過一句話：你全面負責這個事情是什么意思呢？就是你可以作決定而不需要說明理由.你只要保證所有的反對意見你都聽見了，都權(quán)衡過了，最后再作決定，你就不需要再向別人說明為什么.鄧昌黎*鄧昌黎(1926-)，福建福州人，美籍國際知名高能加速器專家.也說過：如果你做工程經(jīng)理，在作決定的時候，你要向某人說明理由，他說：“OK你才能做，那么工程的負責人就是他而不是你”.

5 二期工程的建設(shè)

?。赫埬?wù)劧诠こ痰木唧w建設(shè)情況.

劉：工程的頭緒很多，舉幾個例子吧.在工程中我常講到“三大件”，指的是更新的高頻系統(tǒng)、注入系統(tǒng)和新建的波蕩器.這三件事都影響全局，都采用了在國內(nèi)首次用于加速器的先進技術(shù).二期工程做得最難的也是這三件事，所以給我印象最深.當然工程是一個整體，不是說其他的事就不重要，許多工作各有自己的難點和亮點.第一件高頻系統(tǒng)改造的關(guān)鍵部件是高頻腔.我受到壓力最大的就是高頻系統(tǒng)的改造.一期工程完成以后，其他方面運行也能跟別人相比，最不能讓人理解的一件事情就是我們的高頻系統(tǒng)一直工作在大反射的狀態(tài).就是高頻機輸送功率的反射必須比較大，否則束流存不住，使得高頻機非常容易壞.我們的故障率中，高頻機的部件損壞大概占將近三分之一的時間，而且高頻機的故障往往不能很快就修好，東西也非常貴.那段時間特地把高頻方面的一些書拿來認真地學，所有公式都從頭推，后來明白了毛病在哪里.我們當年的高頻腔為了強度好一點，是雙金屬的.里面是銅，為了導電性能好；外面是不銹鋼，為的是強度高.把這兩層金屬粘接在一起.如果機器始終是在一個狀態(tài)下工作，冷熱情況一樣，也許是可以的.而我們是低能注入再升到高能，這個過程當中功率的消耗不同，溫度有變化，這兩種東西的熱脹冷縮不一樣，形變無法預料，就會產(chǎn)生一些不應(yīng)有的古怪的事情.

?。耗窃趺凑J識到這個問題的呢？

劉：我當年在美國SLAC時和一個人談起過我們要做高頻腔，他回答了很多我們的具體技術(shù)問題以后，他說那種雙金屬的腔全世界沒有一個人比他做得多，但是他以多年經(jīng)驗告訴我，最好不要做雙金屬的，能做純金屬就用純金屬.可以算一算，如果全用銅做，抵抗形變的應(yīng)力會多強.如果確實抗不了，他建議考慮用鋁.鋁的導電性當然會比銅差一點，但是也還可以.我回來之后，知道我們的頻率比較低，腔比較大，如果只用銅做成圓柱體的腔而不用不銹鋼，它的強度不夠.在大氣壓下，上下兩個底面會向內(nèi)凹.但是雙金屬腔就帶來了前面說的問題，我們分析，這個腔因自身缺陷與溫度變化發(fā)生的不規(guī)則形變和諧振頻率漂移是以前不得不采用大反射工作方式的根本原因.這次要重做高頻腔，我就想到仿照國外的辦法，把它做成類似球形的，抗壓力最好，不會有古怪的形變.正好高能所一些同志也有這樣的看法，我就請他們給做了腔的物理設(shè)計計算.當然后來機械加工等我們都和廠家不斷討論，我們的人也做了好多事情.后來做的過程中也出現(xiàn)了一些問題，最主要的一個問題是因為熱脹冷縮的關(guān)系.我們委托航天部703所的人加工.他們采用與航天發(fā)動機冷卻方式類似的航天技術(shù)，在高頻腔的壁里頭做出冷卻水道來，先在銅壁上刻出很多槽，里面放上蠟，然后再弄上金屬的鎳粉，通過電解讓銅長在上面，他們說就跟原來的金屬生成的一樣，等長到一定的厚度，一加熱蠟就化了，就形成了能通水冷卻的水道.原先的高頻腔里面是銅的，外面是不銹鋼的，外面再用銅管焊在上面，管里通水，銅管跟里面銅壁之間隔了一層不銹鋼，冷卻效果很差.現(xiàn)在用全銅腔，水道做在壁的里面，當然很好，冷卻效果好得多，銅的溫度也均勻多了.但是后來發(fā)現(xiàn)，長上去的銅比較疏松，和原來致密的銅的熱脹冷縮系數(shù)不一樣.我們在高頻腔上還要加一些部件，需要釬焊，要把腔體放到800多度的爐子里去，這時兩層銅的膨脹程度不同，后弄上的這層就鼓起來，有些地方就裂開了.本來這個事情很簡單，不必用這個電解長銅的辦法，刻了槽以后利用釬焊在槽上面焊銅板，效果是一樣的.但出了問題，就要返工，這個事情拖了很長時間.搞航天的人覺得他們應(yīng)該想到這個問題的，所以不要我們多加錢，負責把它修好，后來做好了.外形是用手工修整的，還很好看.后來還有過一些波折，終于做好了.我記得很清楚，伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)的那一天，2003年3月20號，我們從北京起運.回來后，抽真空、初步調(diào)試，這當中許多環(huán)節(jié)有可能出毛病，一旦焊縫有漏，那是很可怕的事，但我們一關(guān)一關(guān)都過來了.然后是安裝到儲存環(huán)上，2003年的5月份，順利地裝上了.再加功率調(diào)試，和控制系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，搞了很長時間.等到把腔的低電平電路控制系統(tǒng)等等問題都解決了以后，很快就實現(xiàn)了小反射，高頻系統(tǒng)過去的問題就解決了.現(xiàn)在高頻系統(tǒng)一直在小反射的正常狀態(tài)下工作，環(huán)里儲存的流強比過去高，高頻機的負載反而比過去輕，造成器件損壞的那種惡劣故障再也沒有出現(xiàn)過.

?。耗鷦偛胖v的是高頻腔，“三大件”里還有注入系統(tǒng)和波蕩器呢？

劉：注入系統(tǒng)是整體改造，其中我們遇到困難的主要是異形陶瓷段，它不是圓形而是扁形的，截面看起來像個跑道，大概200多毫米長.陶瓷段要和金屬焊接，里面還要鍍一層金屬膜.這個器件最早是在南京電子管廠做的，看起來很不錯，但后來一焊接就會炸裂，顯然他的應(yīng)力問題沒有解決好.我去找他們，那個技術(shù)員很固執(zhí)，他老覺得應(yīng)該把它加強.其實應(yīng)力的問題應(yīng)該是讓應(yīng)力能夠釋放，而不是加強.加強只會把問題推后，甚至在常溫下工作都會炸裂，那更不得了.然后我就找別人.我們這兒的蔣道滿*蔣道滿(1944-)，1979年調(diào)入中國科技大學加速器負責真空技術(shù)研究、設(shè)計、教學及大型真空系統(tǒng)運行維護，參加了30 MeV直線加速器和800 MeV電子同步輻射裝置的研制和制造.曾經(jīng)負責做了光束線上的陶瓷段，是在湖北孝感的4404廠做的，是一個做雷達的軍工廠，他們有一個陶瓷分廠.有兩位大學畢業(yè)不久的年輕人在負責陶瓷分廠的工作，好像挺好，我就去談了談，感覺行，就把這個項目移到這邊來了.我覺得他談的思路跟我一樣：解決問題的方向是把受熱形成的應(yīng)力釋放，要把接頭的合金做成能夠容錯的機構(gòu)，做成一個小弧形才能解決掉.這個問題解決后，把焊好的陶瓷段拿回來裝到環(huán)里，但又發(fā)現(xiàn)注入效果和預期不同，經(jīng)過測量和分析，發(fā)現(xiàn)主要是因為內(nèi)部鍍的那層膜不均勻，特別是偏厚造成的.然后跟他們講，他們又想了很多辦法，做實驗.最后定下方案已經(jīng)是2003年的春節(jié)附近了.我們希望他們假期加班，合同規(guī)定，提前完成就給獎勵，要拖后的話就要罰.最后他們按時趕做出來，再裝到環(huán)上去，注入系統(tǒng)的工作就正常了.

?。哼€有波蕩器呢？

劉：波蕩器的架子是不銹鋼或鋁，它本身必須沒有磁性，然后放永久磁鐵，形成我們需要的周期性磁場.永磁體基本上都是稀土材料做成的.我一直有這么個看法：中國是稀土材料大國，有很多人研究，至于怎么裝上去得到波蕩器的良好性能，這是物理學家通過測量、通過程序模擬能夠做的事情.如果我們從國外買波蕩器，它的價格會是我們的3倍以上，它的稀土材料可能還是從中國來的，他賺的錢就賺在他的技術(shù)上.所以應(yīng)該盡量在國內(nèi)制造波蕩器，讓國內(nèi)廠家的技術(shù)能力得到提高.我們做這個是兩百萬.國內(nèi)也有若干廠家，我們找的是上海的一個廠家.當時北京也來了一個，跟我談了以后，我感到他們基本上是二道販子，拿我們的項目再包給其他廠家，但最后要是出了問題不知道他們怎么解決.他要的是一個很便宜的價錢，是上海的一半多一點，他只要120萬.上海這家背靠電機廠，用上海電機廠的技術(shù).特別有一點是他們曾經(jīng)給高能所做過一個永磁體插入元件，有經(jīng)驗.永磁體形成磁場，假如一下子弄不好，一個磁塊翻身，它受到很強的斥力，就會像炮彈一樣打出去，打到人會致命的！他們有過這樣的經(jīng)驗教訓.我在東北的時候，曾經(jīng)在工廠待過，大概聽得出來他說得對不對路.我挺相信上海這家的生產(chǎn)能力.我們做物理設(shè)計，機械設(shè)計是與他們共同討論的.制造過程也有過一些小的波折，都順利解決了.關(guān)鍵是我們搞物理的同志，精心地反復測量、調(diào)整，最終使波蕩器磁場的總體性能非常好，完全不遜于國外的產(chǎn)品.還值得提的一件事是回來安裝，我們的儲存環(huán)大廳里有一個吊車，上面大字寫著“載重五噸”，而波蕩器最重的一件差不多七噸，那怎么辦？我們通過那個廠家，找到一個上海電機廠的“起重大王”.他在上海市小有名氣，經(jīng)常去幫人家解決困難，姓張的技師，非常實干.他首先到現(xiàn)場看，包括爬上吊車去看，儲存環(huán)的真空室已經(jīng)在那了，上面還有電纜架，吊車不但要吊著七噸重的東西走，還要讓它兩次翻身，繞過電纜架和真空室，把真空室卡到里頭.他說做這個事情唯一不放心的是我們的電葫蘆，*用輪軸與動滑輪組合而成的省力起重機械.他要回去拿自己的十噸手動葫蘆來，再加上一個輔助的手動葫蘆幫吊件翻身.當時我們實驗室很多人的疑問非常大，所以我的壓力也很大，但是我在工廠待過，我知道能在上海的工人隊伍中說話這么響的老師傅是值得信任的.我們這里原來由盧綿凌負責起重，他也是反對的，事后他非要個人請張技師吃飯，表示尊重.準備過程中張技師親自爬上去，綁東西他都親自綁.起重的時候他指揮，兩次翻身翻得特別漂亮，很順利地就安裝到指定的位置上去了.

?。耗X得在二期工程中哪些人的貢獻相對比較突出？

劉：二期工程是集體勞動的成果，每個子項目的完成都為工程的最終驗收貢獻了力量.但說到我個人印象最深，在工程中特別感謝的，或者說我特別覺得貢獻大的，首推李為民.*李為民(1960-)，1983年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學近代物理系，畢業(yè)留校后在NSRL工作至今.1997年起參加NSRL二期工程建設(shè)，負責加速器系統(tǒng)改造，任工程副總工程師.現(xiàn)任NSRL副主任、加速器部部長、博士生導師、研究員.他是二期工程負責加速器改造的副總工程師，很多事情的決策是我們共同做的.特別是在后來調(diào)機的過程中，他非常辛苦，起的作用很大.然后就是現(xiàn)在實驗室的頭盛六四，他是負責實驗站的建設(shè)的.再就是王秋平，*王秋平(1963-)，四川三臺人，1984年畢業(yè)于中國科技大學，1987年獲中國科技大學工學碩士學位.1987年開始從事同步輻射光束線建設(shè).在二期工程中任總工藝師，負責光束線建設(shè).他是總工藝師，負責光束線的建設(shè).我們工程指揮部的班子成員還有胡勝生是總經(jīng)濟師兼辦公室主任，王建平分管公用設(shè)施建設(shè)和改造，都起了很重要的作用，我們的班子是個非常團結(jié)的戰(zhàn)斗集體.說到班子以外的人，我先想到的是做高頻的金凱*金凱(1951-)，高級實驗師.研究方向為加速器原理及微波技術(shù).同志，我一直很感謝他.工程開始時他在德國，工作得不錯，完全可以不回來，人家對他的評價也很好.后來我給他寫了信，要他回來，他就毅然回來了.在高頻腔制造過程中，他盡心盡力，航天的同志也給他很高的評價.另外就是我們有幾個年輕的同志，比如王琳、*王琳(1972-)，博士，1995年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學近代物理系加速器物理專業(yè)，副研究員.馮光耀、張善才，還有擔任加速器部副部長、負責加速器運行的徐宏亮*徐宏亮(1964-)，博士，研究員，主要從事加速器物理及技術(shù)和自由電子激光技術(shù)研究.等等.調(diào)機階段他們夜以繼日，有問題就開動腦筋，共同討論，集思廣益，他們的辛苦和貢獻是實驗室里有目共睹的.當然，我說到這些人，只是舉幾個例子.我們實驗室參加工程的很多同志都非常優(yōu)秀.

?。耗X得自己為什么能在二期工程中成功地領(lǐng)導這些人？

劉：當領(lǐng)導跟我談，問我能不能作二期工程的負責人時，我當時表示：我這一生從來沒有一次領(lǐng)導跟我說要做什么事情而我說不行的，從來沒有退過.你不叫我做，我不一定會找你說我要做；既然你找我做，我一定要做，而且一定要做好.后來，我有一個感覺，覺得工程指揮部負責人這個職位是歷史賦予我的使命，我這一生做的所有事都是為了這件事情！我在這個單位這么多年，雖然相當長的一段時間不是比較高的頭，但是我熱愛這個機器和這個實驗室，我比較了解這臺光源，和實驗室的許多同志都有多年來相互支持、理解的良好關(guān)系，所以能夠做好這件事.我一直非常感謝實驗室全體同仁在工程期間對我的全力支持.能和他們這些優(yōu)秀的人共事，是我的幸運.

致謝：陳家新和關(guān)行邈參與訪談、訪談錄整理，在此一并致謝！

[責任編輯 黃祖賓]

[責任校對 黃招揚]

2014-05-05.

丁兆君(1973-)，男，安徽五河人,中國科學技術(shù)大學校史館館員，科學技術(shù)史博士,研究方向：物理學史、中國科大史.劉祖平(1945-),男, 湖北武漢人，中國科學技術(shù)大學教授，研究方向：加速器物理的研究與教學.

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