布鲁克海文国家实验室的研究成果
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- 2025-05-04 19:37:34
布鲁克海文国家实验室（BNL）位于纽约长岛萨福尔克县中部，成立于1947年，占地约5300英亩。该实验室最初是作为美国陆军厄普顿兵营在二战期间的使用场地。自成立起，BNL便隶属于美国能源部，并由纽约州立石溪大学和BATTELLE成立的公司布鲁克海文科学学会共同管理。实验室拥有约3000名职员，并常年支持4000名研究人员的工作，年度研究经费超过4亿美元。
BNL被定位为一个大型综合性研究机构，其四项基本任务包括：开展复杂、先进的用户装置的设计、建造和运行；在科学前沿进行长期、高风险的基础研究和应用研究；发展国家需要的先进技术，并将其转让给其他机构和产业部门；培养新一代科学家和工程师，提升公众的科学精神。
BNL在50余年的发展中，建立了3台用于研究的反应堆、回旋加速器、同步辐射光源等大型装置，以及强场核磁共振仪、投射电子显微镜、扫描电子显微镜、正电子断层成像仪等先进设备。实验室在核物理、高能物理、纳米技术等领域取得了开创性研究，并在生物、化学、医学、材料科学、环境科学、能源科学和技术等多学科开展研究。
BNL的强大科学装置群，如AGS和NSLS，以及其他大型仪器和设备，使其在发展新型、边缘科学和突破新技术方面具有强大能力。实验室的研究成果多次获得诺贝尔奖，成为世界著名的大型综合性科学研究基地。
具体来说，BNL的几个重要装置包括：
1. 高通量束流反应堆（HFBR）：1965年开始运行，1999年退役。它是BNL的重要中子源，其设计功率为40兆瓦，中子通量高达1.6×10^15 /厘米^2/秒。
2. 交变梯度同步加速器（AGS）：1960年开始运行，为物理研究提供了高能质子和重离子束流。AGS的束流对撞能力得益于超导磁铁的应用。
3. 同步辐射光源（NSLS）：1978年开始建设，拥有两个储存环，分别为真空紫外环和X光环，为众多科学家提供了世界一流的光束实验条件。
4. 同步辐射光源NSLS-II：2008年开始建设，计划2012年投入运行。NSLS-II采用了全新的设计和加工工艺，预期将提供比NSLS更高亮度的X射线，满足更广泛的科学需求。
5. 深紫外自由电子激光（DUV-FEL）：1995年开始建造，2002年建成。该装置能够产生极短暂的强烈光脉冲，用于捕捉化学反应中分子的瞬态变化。
美国能源部部长朱棣文在2009年3月23日访问BNL时宣布，将向实验室投入1.84亿美元资金，主要用于NSLS-II的研究。这一投资被视为对美国科技领先地位和经济繁荣的重要支持，并将对多个科学领域产生深远影响。
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