科大瞬间

【科大瞬间】特刊
《我们心中的科大》--建校60周年庆

国家同步辐射实验室的创建与发展
─刘祖平教授访谈录
丁兆君、陈家新、关行邈

背景介绍

中国科学技术大学国家同步辐射实验室（NSRL）是国家计委 批准建设的我国第一个国家级实验室，为我国三大核科学基地之一 （另外两者为北京正负电子对撞机国家实验室与兰州重离子加速 器国家实验室）。其创建与发展，在我国系列大科学工程建设中 具有重要的意义。该建设项目于 1992 年获得中科院科技进步 特等奖，并于 1995 年获得国家科技进步一等奖。针对 NSRL 创建 的前期背景、酝酿、筹备、预研制、立项、初建、验收、改进、 扩建……等等曲折发展历程，“中国科技大学口述历史项目组” 开展了一系列对 NSRL 创建与发展中的重要参与者与亲历者的访 谈。本文是根据访谈整理出的系列文章之一。

刘祖平，湖北武汉人，1945 年生于上海市。1967 年毕业于 中国科技大学近代物理系，之后在吉林省梨树县农机修造厂工作， 1977 年调回中国科技大学，工作至今。历任同步辐射实验室加 速器物理组组长、加速器部副部长、部长，二期工程指挥部经理 兼总工程师，国家同步辐射实验室副主任，中国粒子加速器学会 秘书长、常务理事，中国物理学会同步辐射专业委员会委员、光 源物理学科组组长，安徽省政府参事等职。

自合肥同步辐射光源（HLS）于 1978 年筹建以来，刘祖平一 直从事加速器物理的研究与教学工作，在我国第一台专用同步辐 射加速器的设计、制造、安装、调试、运行及改进等阶段皆有所 贡献。曾应邀到美国斯坦福大学（四年）和德国 BESSY 研究所（半 年）从事客座研究，在加速器粒子动力学研究中有一定的创见。 从 1996 年到 2004 年，作为工程项目经理兼总工程师，负责建设 国家发改委投资兴建的国家同步辐射实验室二期工程（该工程是 中国科学院自“九五”以来建成的第一个国家大科学工程）。 1996 年被评为中科院优秀硕士生导师，1997 年被评为中科院有 突出贡献中青年专家。

本文是在对刘祖平教授进行 2 次访谈的基础上整理而成的。
 

一. 从反应堆到加速器

问：刘老师您好，您在我校同步辐射加速器的设计、建 造、运行及调试中做出了很大的贡献，特别是您领导了二期 工程的建设。我们想请您谈一谈我校加速器的建设和发展历 程，尤其是您所参与的工作及其成就。首先，我们想请您谈 谈在参加这个工作之前您的学习和工作。

答：我是 1962 年进中国科技大学读书的，学业因“文 革”而中断，到 1968 年分配。在毕业前两三年的时间里， 何多慧老师就是我们年级的指导员。后来参加同步辐射加速 器建设的人才未必都是加速器专业培养的，我就不是加速器 专业的，虽然也是在近代物理系，但我是反应堆工程专业的， 跟何老师一个专业。他是 1959 级的，1964 年毕业。他们把 反应堆课程都学完了，我们只上了三年基础课，然后先去搞 一年“四清”，再之后就“文革”了。比我们低一年级的， 也就是 1963 级的，跟我们学的课一样。他们没参加“四清”， 然后碰上“文革”是一样的。我们三年级时考过试了，他们 没考试，都是只学了基础课。但是我觉得这没有关系。在学 校的时候想把某一个专业的知识完全学好是根本不可能的， 需要的是把基础打扎实，掌握学习的方法，然后干什么就学 什么。我们在开始做（加速器）的时候，相当一部分骨干都 类似我这种情况，只学过基础课，没有学过加速器。但是物 理我们学过，数学我们学过。做加速器时我们就现学，一边 学一边做。

问：我校加速器专业对同步辐射加速器建设在多大程度 上作了贡献，有多少人是加速器专业培养出来的？

答：应该说很少。裴元吉老师，王萍，他们是。像我这 样的，其实跟加速器专业的也没有什么分别，我们学三年基 础课，加速器专业也学三年基础课，都一样多，我们就跟万 金油似的。而且当初很古怪的一件事是：我们前两年学的完 全一样，第三年学专业基础课时，我们反应堆专业的，没学 反应堆的专门课程，却把理论力学、核物理之类的课程学完 了；而真正核物理专业的，没学核物理，而是把其他作为基 础的先学完了，因为他们要多留一点时间好好的学专业课。 所以那时候我们反应堆专业的，电工学、电子学、机械设计 这些课程都学了。准备最后两年好好做真正跟反应堆有关的 东西。结果反而没学。但只要学了的课程，都是有益的。学 校的加速器专业与后来的加速器建设当然有关系。后来有一 个加速器教研室，负责人可能是裴元吉老师。何多慧老师那 时候是系副主任。教研室多少有一点实验设备，那摊由张武 老师分管。金玉明老师是做加速器物理的，他可能在大学时 学的就是加速器专业。也就是以他们几个为主干争取到这个 （同步辐射加速器建设）项目的。当时也从外面找来了一些 老师，包括清华的赵根深，可能是加速器专业的。加速器有 其本身的特点，需要各行各业的专业知识。比如说搞电源的 需要懂强电，搞控制的应该懂计算机，不是说这些人必须学 了加速器专业兼学计算机，而是由许多专业的人才共同完成， 当然参加的人最好都有比较好的物理知识。

问：自从您 1968 年分配工作，一直到 1977 年底才又回 到科大，您这段时间在吉林做什么工作？对后来的加速器建 设有没有什么帮助？

答：有很大帮助！我 1968 年毕业分配到吉林省梨树县 农机修造厂，这个厂主要生产拖拉机上的汽缸盖。先到加工 车间做了一阶段，后来由于“文化大革命”中的言论，我被 认为政治上有问题，受过若干次的批判。大概在 1972 年左 右落实政策，然后每个车间都要配技术员，铸造车间也需要， 我这政治条件不太好的人到条件比较艰苦的铸造车间去比 较合适，于是就到了铸造车间，以后回到加工车间，最后到 技术股。这段经历非常好，我和车间的工人在一起，向他们 学习。后来我离开那里的时候，就对机械加工有了认识，特 别是对铸造，我有了第一手的认识。当说到一个东西的加工， 应该怎么要求，怎么实现，乃至图纸应该怎么标注，才能跟 工人有更好的交流，这点我比较清楚。另外我觉得还有一个 很重要的收获，就是建立了我和第一线工人交流的基础。不 管到什么地方，我跟第一线的工人谈话，谈几句话他就会说： 好，你懂这个事情，和别的有些大学来的不大一样。

二. 加速器筹建时期的人才招募

问：在东北待了那么久，科大筹备加速器建设时，您是 如何又回到科大工作的呢？当时是不是有很多您上下届的 同学都回来了？

答：在东北时，很长时间里，我一直希望能调出来，希 望做科学研究。当年念书的时候就有投身科学事业的愿望， 一直不成功。等到“四人帮”被打倒以后，何多慧老师要我 的一个同学─姚志元，他当时在科大工作，给我来信，说把 我调回来已没什么困难，问我还愿不愿意回科大工作。我很 高兴，很快就联系了。在这时候，关于同步辐射加速器的很 多筹备工作，包括怎么列入全国科学大会的规划，他们已经 做了，我并不知道，也不知道要回来干什么。实际上当时领 导调我回来就是希望我参加加速器这方面的工作，当时我的 很多同学也都参加了。

就这样，在 1977 年年底，12 月份，我就调回来了。本 校毕业生回来的并不是很多，在我前后回来的有史文龙，他 后来到德国去了。有些人是在此之前就已经回校，不管以前 是学实验核物理的，还是理论物理的，搞加速器时都到我们 这里来了。有的是原来已经回到学校了，在其它部门，后来 觉得做加速器比较合适，这边觉得需要就把他要过来。例如 吴允燕，近代物理系 1963 级的，她有可能原来是加速器专 业的。当时在体育教研室，后来就到我们这里来了。她在加 速器方面做得很不错。还有田宝瑛，是我们学校 1960 级理 论物理的，但他后来做的事情和理论物理没有太大关系，他 是搞计算机的，后来做计算机控制。还有王德发，他是科大 1963 级实验核物理专业的，他比我来得早，应该是没等“文 革”结束就回来了。

那时候学校办了个“回炉班”，这是刘达做的一件很突 出的事情。他把一些科大过去培养的学生调回来了，有些是 基础课没学完的，有些是基础课学完没学专业课的，包括 3 个年级，1963 级、1964 级和 1965 级。他们回来以后经过一 段时间的学习，走上教学科研岗位，很多人后来当了教授。 当时我们知道这情况，也曾经跟学校联系。校方说：你是 1962 级的，不能采取“回炉”的办法。你申请调动可以，只要你 那边放，我这边就要。当年安徽省对这个事也比较支持的， 因为刘达资格很老，是老革命，省里一般还是给他面子的。 虽然我自己因其他原因没调回来，但这时就回来了一批人， 包括我的同学姚志元、王馥华、谈庆胜那时候都调了回来。 虽然我们都是在回炉的时候回来的，但我本人不是回炉的， 算是调动。回炉的课他们也都去听了，当时很多人都去听。 姚志元以前经常跟我说起统计物理听吴杭生老师讲的课，讲 得非常好。所以到后来我总觉得自己的统计物理不行，因为 我没听过这门课。

问：当时从校外也招了一些人是吗？

答：招来的人不少，大多不是科大毕业的。如清华的胡 胜生、李裕熊，都是那时进来的，都是为了做加速器。韦福 强也是。还有一个复旦大学的女生叫尹彦，也是为做加速器 而来的。那个时候讲专业对口，允许学生为专业对口而调动， 所以很多学生就到处写信联系，我想他们可能向不止一个地 方写了信。很多人都是自己主动来联系的，科大看差不多可 以的就要。也有的是通过别的关系，比如这里有他认识的人。 还有做真空的有一位叫庞瑶琪，我一时不记得她是哪个学校 毕业的。当时汇集了相当一部分人。实验室早期的骨干力量 大多是在我前后来到学校工作的，年龄也都相差不多。

当时有这么一个突出的情况，就是有一大批 40 年代中 期出生的，差不多是“文革”开始后毕业的这一帮人，被分 配到全国各地，有的去过农场，有的像我去过工厂，劳动锻 炼过。在这劳动锻炼中积累了一些实际工作的经验，包括和 人怎么打交道。另一方面积蓄了一份能量，很想对国家有所 作为，但那时候老觉得自己没有机会。得到这个机会之后， 我们不仅奋力工作，不讲条件，而且这群人之间互相交流， 相互信任，这种气氛后来在科研单位中很难再找得到。到现 在，虽然我们天各一方，很多在国外，但是我们的友谊始终 非常好。我们争论科学问题，不会顾及彼此的面子，谈科学 我们就谈科学，说友谊我们就说友谊。在加速器建造当中， 我们和别的一些单位相比，比如高能所原来是老牌科研单位， 老一点的人多一些，我们这一代人相对来说数量少，在各个 组里的作用也没这么大。而我们（NSRL）那时几乎每个方面， 包括机械设计、准直、束流测量等等，每个方面都有一个或 者两三个这样的人在负责这个事情。我们这些人那时非常愿 意学习，非常愿意讨论。

三. 加速器物理设计

问：您刚回到学校时主要做哪些工作？

答：回来以后，领导就跟我说，要做加速器，希望我也 参加。我当时也没有什么别的可选，能有一个机会做些事情 就已经是好的不得了。至于做的是什么，其实当时无所谓， 做什么都可以。然后我就开始复习大学的功课，看加速器方 面的一些东西。到 1978 年三、四月份的时候，科大开始筹 建加速器。我一开始就参加了这件事，参加了加速器物理组。 主要做物理计算，物理设计。包括其它各个系统之间的关系， 对每个系统有什么要求，都要物理组来回答。最早物理组做 的工作是为直线加速器而做的，因为那时直线加速器需要物 理计算，第一件事情就是计算。我们做的第一个题目是加速 腔要什么样的机械尺寸才能够保证那个频率的电磁波能传 过去，形成我们需要的场。包括它的频率和加速场强，都需 要我们自己编程序来计算，再根据程序计算直线加速器中粒 子的纵向运动和横向运动。这个工作做了相当长的一段时间， 然后再回过头来做同步辐射光源的主体即储存环。做储存环 的所谓线性 Lattice 计算和其他计算，完成光源的物理设计。

问：在工厂工作那么久，又回来做加速器工作，您是如 何很快地就进入角色的呢？

答：先看书，看文献。我记得最早看一两篇国外文献， 我都要查词典，一字一句地把它翻译出来。那么多年没有看 外文了。我念书的时候外文学得也还可以，后来丢了，自己 都不相信以后还用得着。我当时是几管齐下，一方面复习学 过的数学和物理，还看微波方面的书，因为微波的知识我本 来也很有限，只是学过数学物理方程，大概的物理背景知道； 一方面要看计算机编程序的书；另一方面学习清华、南大的 一些同志以前的工作，请他们给我们做介绍，结合我们自己 所在的这个地方所能得到的计算机，来编程序，然后计算直 线加速器所谓的横向运动，纵向运动，算怎么样才能提供稳 定的功率，能达到直线加速器的要求。把这些都算出来以后， 很多做具体东西的指标才能提出来，知道该做成什么样。储 存环上也一样，也经过了相当的一个过程，考虑了很多方案， 最后选择了现在这个方案。那时用计算机编程计算，大家都 是刚起步，其实没什么人就一定比我们熟悉很多。因为文革 以前学校基本上不教这个，文革以后刚开始有计算机。那时 计算机也相当落后，输入用打孔的纸带。用最早的语言，先 用 ALGOL，后来用 FORTRAN 编程序。我觉得我们很努力， 也得益于我校的数理基础课的功底比较扎实，起步还是相当 快的。我都是自己编程序，我觉得当时编程序算是我的特长。 现在程序进步了很多，我也很久不编了，但当年 70 年代末 80 年代初乃至我到美国的那些年，我编程序的能力比那些美 国人丝毫不差。

问：物理组有哪些人？谁做出了最重要的贡献？

答：金玉明老师是组长，有我，还有姚志元、王馥华、 陈龙康、谈庆胜、田宝瑛等。物理组成立以后，就不断地有 人出国学习。最早出去的是姚志元和王馥华，我出去比较晚 一些，是 1982 年。1981 年我们就完成了物理设计和预研制。 我一直强调物理组的组长是金玉明老师，初期很重要的人物 是姚志元。姚志元是加速器建设中我们这一代人里贡献比较 大的。他一开始在物理组，后来因为控制组搞不大好，有点 群龙无首，就把他调到控制组当头去了。

问：预研制完成之后，您到斯坦福直线加速器中心（SLAC） 去了几年，都做了些什么工作？

答：我是 1982 年底出去的，主要还是做加速器物理计 算方面的工作，1985 年上半年就回来了，但是出现了一个很 特殊的情况：我走了以后，他们想做一个项目，改造加速器 的一些工作，原来定了是请意大利的一个学者，已申请，而 且钱已经批准了。但那个学者因在意大利有事而未能去，后 来他们觉得我做这个事情还比较合适，我跟他们的合作也一 直不错，所以这个研究所的负责人就不断和我们联系，特别 和我们包校长联系，希望我再去，代替那个意大利人。当时 我们学校的（加速器）建设刚开始，我本意不想去的，后来 是管惟炎校长亲自说：你还是去了好，这也是我们的光荣， 说不定将来还要和他们合作。所以我在 1985 年的 5 月份回 来，只过了半年，还是在物理组，当然也会参加一些别的组 的讨论，也参加了几次那时候工程最高峰的会议：三总一办 会。到 11 月份，我又出去了，这次去了以后待了一年半。 原来说是去一年，又延长半年，到 1987 年上半年才回来。 我在 SLAC 两次加起来，一次两年半，一次一年半，在那里 差不多四年。

这段时间，我对科大的加速器建设还是提供了一些帮助 的。那时候他们不断地会给我去信，有时候是主要的头，有 时候是底下工作的人给我来信，问我一些很具体的，和工程 设计之类有关的问题。我就会去找美国人，问这谁懂，然后 就去找懂的人谈，尽量地把它记住，写下来，写了相当多， 然后寄回来。那时候在家的人都知道：刘祖平每次寄回来的 信都很厚。这件事情对我后来做二期工程也有很大帮助，因 为这使我对物理（设计）以外的其他系统都有了一些了解。

还有一件事情是帮国内买东西。当时有一个情况，中国 要直接通过商务部门买仪器和电子学元件的话相当困难，很 多东西都禁运或者要等很长时间的审批，在美国买就绕过了 他们那边的禁令。我在美国以个人的名义，从斯坦福打电话， 他们有时候就认为这些东西是给斯坦福的，我并不纠正他的 错误，但我也不主动说是斯坦福的，不说这个东西是要运到 中国去的。其实很多东西是无所谓的，只是为了快。有时候 有人回国，把东西放包里作为行李就带回来了，这样买了相 当多。有比较大一点的东西，比如频谱仪，现在也不是什么 很了不得的东西，但是当时在国内就买不到水平很高的。

问：您回来之后，主要做了什么工作？

答：到我回来时，实验室的土建已经完成了，直线加速 器也安装得差不多了，其他主要的部件已经送出去加工或快 要回来了。我也就是尽可能的从物理组的角度做一些事情， 比如当时做了很多磁铁，已经进行了测量，我通过计算确定 如何根据机器的特点，将磁铁分组、配对，怎么放这些磁铁 比较好。1987 年直线加速器就出束流了，然后再到储存环。 后来调机时，我们搞了四个班轮班，我是四个班的指挥之一， 还有姚志元、王馥华，金玉明。那时我们经常讨论。我编写 了一些物理计算程序，特别在储存环的慢加速方面做了较多 的工作，本来这个慢加速是姚志元的一些思想，他后来负责 控制去了，在他的领导下开发了这个硬件。他的硬件思想比 较清楚，但后来由于负责软、硬件的同志之间配合有些问题， 就把这个任务交给了我们物理组。物理思想我们是很清楚的， 硬件怎么工作也很清楚，就需要把这个问题变成数学问题， 然后再变成一个最佳求解的问题，最后再用一个程序把它实 现。我接了这个任务，很快就做好了，慢加速就成功了。

四. 担任二期工程的负责人

问：1996 年以后，您担任了二期工程指挥部经理兼总工 程师，请您先谈谈为什么要做二期工程？

答：一期工程的时候，我们一共建了 5 个线、站（光束 线及实验站）。后来到“八五”期间，科学院又给钱支持建 了超导扭摆磁铁（Wiggler），又多了一个站，到那个时候就 有了六个线、站。客观地说，利用率不高是合肥光源的一个 严重的问题，这个问题是国家初期投资不足，后来又压缩基 本建设，没有后续投资造成的。本来可以建二十多个线、站， 机器一开，整个储存环上都可以有同步辐射光。但当时只有 6 个线、站在用，这个情况在全世界都是极少见的，就是所 谓的买得起马配不起鞍。

我有一个说法：一个国家，因为穷或者科技落后而不建 光源，这很正常；可如果是建完了光源不充分利用，这事就 没任何理由了。好像是马兴孝教授曾经这么讲：你家穷，买 不起冰箱不要紧，但你买了冰箱后里面只放 5 条黄瓜，其它 什么都不放，就没有道理了。另一方面，也由于经费和当时 国内工业技术水平有限等原因，加速器设备不够完善，有些 系统的故障率逐渐升高，运行不太可靠。保证同步辐射加速 器的长期、可靠、稳定运行是二期工程的重要任务。

问：当初您并不是实验室的负责人，为什么做了二期工 程的负责人呢？

答：这牵涉到很久以前的一个争论，到二期工程建设开 始的时候，有一个说法：工程的领导和实验室的主任应该是 一个人，这样好像才能够作为一体，而我一直不以为然。在 国外，如果新建实验室，工程的头就是实验室的头，一般如 此；如果原来已经有实验室，正在运行，又要建工程，工程 头和实验室头一般不是一位，而且这工程的头一般来讲是加 速器背景的，实验室的头一般来讲是有应用背景的。实验室 的头知道这个实验室应该往哪个方向发展，而我这加速器的 事情是为你服务的，往哪个方向发展你提出来。你要叫我自 己提出来，我很容易倾向于我愿意做的事，而不是有人需要 我做的事，这个事情是有毛病的。其实这个思想在一期工程 刚完的时候我们实验室很多人都同意。在此以前，包校长（包 忠谋）无所谓。他也不是搞加速器的，也不是搞应用的，他 是校领导。后来把张新夷调来也是基于这个思想。国外很多 实验室，做加速器的头不是实验室的头，搞加速器建设最高 就做到实验室副主任。两个人如果互相支持互相配合，这个 事情没有什么不好，如果实验室的头很明白现在这个工程是 实验室第一要务，做工程的人也很明白工程的所有一切都是 为了实验室将来的应用发展服务，这个事就能够做好。到后 来，张新夷走了以后，盛六四做了实验室的常务副主任，我 们工程和他配合得很好，一点毛病也没有。至于领导在有加 速器背景的人之中为什么选择我，我想主要是因为年龄因素 —我当时 50 岁刚出头—和实验室内外一些前辈学者的推荐。

问：那您和实验室主任之间又是什么关系呢？

答：我是实验室的副主任，我要支持实验室的工作。张 新夷当年是实验室主任，工程的副经理，那么他当然也应该 完全支持工程。我觉得这关系很清楚：工程的工作是实验室 工作的一部分，实验室又作为学校的一部分。但是工程本身 又有它的相对独立性，这个相对独立性就体现在工程上的事 情是由工程经理作决定。我们实验室过去有个背景，当年一 期工程经理是包校长，何多慧老师是总工程师，大家都有个 概念，认为总工程师是技术上的第一负责人。如果我当经理， 而另委派一个人当总工程师，如果我和他意见不一致就会有 些麻烦。我做经理兼总工程师的意思就是：我既是工程的全 面负责人，也是技术的第一负责人。实际上我的某些思维逻 辑和我在国外的经历有关系，美国实行一种线性责任制，就 是任何事情都有人负责，而且都只由一个人负责，责任到人。 赫尔曼·威尼克（美国斯坦福大学同步辐射实验室副主任） 说过一句话：你全面负责这个事情是什么意思呢？就是你可 以作决定而不需要说明理由。你只要保证所有的反对意见你 都听见了，都权衡过了，最后再作决定，你就不需要再向别 人说明为什么。邓昌黎也说过：如果你做工程经理，在作决 定的时候，你要向某人说明理由，他说 ok 你才能做，那么 工程的负责人就是他而不是你。

五. 二期工程的建设

问：请您谈谈二期工程的具体建设情况。

答：工程的头绪很多，举几个例子吧。在工程中我常讲 到“三大件”，指的是更新的高频系统、注入系统和新建的 波荡器。这三件事都影响全局，都采用了在国内首次用于加 速器的先进技术。二期工程做得最难的也是这三件事，所以 给我印象最深。当然工程是一个整体，不是说其他的事就不 重要，许多工作各有自己的难点和亮点。

第一件高频系统改造的关键部件是高频腔。我受到压力 最大的就是高频系统的改造。一期工程完成以后，其他方面 运行也能跟别人相比，最不能让人理解的一件事情就是我们 的高频系统一直工作在大反射的状态。就是高频机输送功率 的反射必须比较大，否则束流存不住，使得高频机非常容易 坏。我们的故障率中，高频机的部件损坏大概占将近三分之 一的时间，而且高频机的故障往往不能很快就修好，东西也 非常贵。那段时间特地把高频方面的一些书拿来认真地学， 所有公式都从头推，后来明白了毛病在哪里。我们当年的高 频腔为了强度好一点，是双金属的。里面是铜，为了导电性 能好；外面是不锈钢，为的是强度高。把这两层金属粘接在 一起。如果机器始终是在一个状态下工作，冷热情况一样， 也许是可以的。而我们是低能注入再升到高能，这个过程当 中功率的消耗不同，温度有变化，这两种东西的热胀冷缩不 一样，形变无法预料，就会产生一些不应有的古怪的事情。

问：您是怎么认识到这个问题的呢？

答：我当年在美国 SLAC 时和一个人谈起过我们要做高 频腔，他回答了很多我们的具体技术问题以后，他说那种双 金属的腔全世界没有一个人比他做的多，但是他以多年经验 告诉我，最好不要做双金属的，能做纯金属就用纯金属。可 以算一算，如果全用铜做，抵抗形变的应力会多强。如果确 实抗不了，他建议考虑用铝。铝的导电性当然会比铜差一点， 但是也还可以。我回来之后，知道我们的频率比较低，腔比 较大，如果只用铜做成圆柱体的腔而不用不锈钢，它的强度 不够。在大气压下，上下两个底面会向内凹。但是双金属腔 就带来了前面说的问题，我们分析，这个腔因自身缺陷与温 度变化发生的不规则形变和谐振频率漂移是以前不得不采 用大反射工作方式的根本原因。这次要重做高频腔，我就想 到仿照国外的办法，把它做成类似球形的，抗压力最好，不 会有古怪的形变。正好高能所一些同志也有这样的看法，我 就请他们给做了腔的物理设计计算。当然后来机械加工等我 们都和厂家不断讨论，我们的人也做了好多事情。

后来做的过程中也出现了一些问题，最主要的一个问题 是因为热胀冷缩的关系。我们委托航天部 703 所的人加工。 他们采用与航天发动机冷却方式类似的航天技术，在高频腔 的壁里头做出冷却水道来，先在铜壁上刻出很多槽，里面放 上蜡，然后再弄上金属的镍粉，通过电解让铜长在上面，他 们说就跟原来的金属生成的一样，等长到一定的厚度，一加 热蜡就化了，就形成了能通水冷却的水道。原先的高频腔里 面是铜的，外面是不锈钢的，外面再用铜管焊在上面，管里 通水，铜管跟里面铜壁之间隔了一层不锈钢，冷却效果很差。 现在用全铜腔，水道做在壁的里面，当然很好，冷却效果好 得多，铜的温度也均匀多了。但是后来发现，长上去的铜比 较疏松，和原来致密的铜的热胀冷缩系数不一样。我们在高 频腔上还要加一些部件，需要钎焊，要把腔体放到 800 多度 的炉子里去，这时两层铜的膨胀程度不同，后弄上的这层就 鼓起来，有些地方就裂开了。本来这个事情很简单，不必用 这个电解长铜的办法，刻了槽以后利用钎焊在槽上面焊铜板， 效果是一样的。但出了问题，就要返工，这个事情拖了很长 时间。搞航天的人觉得他们应该想到这个问题的，所以不要 我们多加钱，负责把它修好，后来做好了。外形是用手工修 整的，还很好看。

后来还有过一些波折，终于做好了。我记得很清楚，伊 拉克战争爆发的那一天，2003 年 3 月 20 号，我们从北京起 运。回来后，抽真空、初步调试，这当中许多环节有可能出 毛病，一旦焊缝有漏，那是很可怕的事，但我们一关一关都 过来了。然后是安装到储存环上，2003 年的 5 月份，顺利地 装上了。再加功率调试，和控制系统联调，搞了很长时间。 等到把腔的低电平电路控制系统等等问题都解决了以后，很 快就实现了小反射，高频系统过去的问题就解决了。现在高 频系统一直在小反射的正常状态下工作，环里储存的流强比 过去高，高频机的负载反而比过去轻，造成器件损坏的那种 恶劣故障再也没有出现过。

问：您刚才讲的是高频腔，“三大件”里还有注入系统 和波荡器呢？

答：注入系统是整体改造，其中我们遇到困难的主要是 异形陶瓷段，它不是圆形而是扁形的，截面看起来像个跑道， 大概 200 多 mm 长。陶瓷段要和金属焊接，里面还要镀一层 金属膜。这个器件最早是在南京电子管厂做的，看起来很不 错，但后来一焊接就会炸裂，显然他的应力问题没有解决好。 我去找他们，那个技术员很固执，他老觉得应该把它加强。 其实应力的问题应该是让应力能够释放，而不是加强。加强 只会把问题推后，甚至在常温下工作都会炸裂，那更不得了。

然后我就找别人。我们这儿的蒋道满曾经负责做了光束 线上的陶瓷段，是在湖北孝感的 4404 厂做的，是一个做雷 达的军工厂，他们有一个陶瓷分厂。有两位大学毕业不久的 年轻人在负责陶瓷分厂的工作，好像挺好，我就去谈了谈， 感觉行，就把这个项目移到这边来了。我觉得他谈的思路跟 我一样：解决问题的方向是把受热形成的应力释放，要把接 头的合金做成能够容错的机构，做成一个小弧形才能解决掉。 这个问题解决后，把焊好的陶瓷段拿回来装到环里，但又发 现注入效果和预期不同，经过测量和分析，发现主要是因为 内部镀的那层膜不均匀，特别是偏厚造成的。然后跟他们讲， 他们又想了很多办法，做实验。最后定下方案已经是 2003年 的春节附近了。我们希望他们假期加班，合同规定，提前 完成就给奖励，要拖后的话就要罚。最后他们按时赶做出来， 再装到环上去，注入系统的工作就正常了。

问：还有波荡器呢？

答：波荡器的架子是不锈钢或铝，它本身必须没有磁性， 然后放永久磁铁，形成我们需要的周期性磁场。永磁体基本 上都是稀土材料做成的。我一直有这么个看法：中国是稀土 材料大国，有很多人研究，至于怎么装上去得到波荡器的良 好性能，这是物理学家通过测量、通过程序模拟能够做的事 情。如果我们从国外买波荡器，它的价格会是我们的三倍以 上，它的稀土材料可能还是从中国来的，他赚的钱就赚在他 的技术上。所以应该尽量在国内制造波荡器，让国内厂家的 技术能力得到提高。

我们做这个是两百万。国内也有若干厂家，我们找的是 上海的一个厂家。当时北京也来了一个，跟我谈了以后，我 感到他们基本上是二道贩子，拿我们的项目再包给其他厂家， 但最后要是出了问题不知道他们怎么解决。他要的是一个很 便宜的价钱，是上海的一半多一点，他只要 120 万。上海这 家背靠电机厂，用上海电机厂的技术。特别有一点是他们曾 经给高能所做过一个永磁体插入元件，有经验。永磁体形成 磁场，假如一下子弄不好，一个磁块翻身，它受到很强的斥 力，就会像炮弹一样打出去，打到人会致命的！他们有过这 样的经验教训。我在东北的时候，曾经在工厂待过，大概听 得出来他说得对不对路。我挺相信上海这家的生产能力。我 们做物理设计，机械设计是与他们共同讨论的。

制造过程也有过一些小的波折，都顺利解决了。关键是 我们搞物理的同志，精心地反复测量、调整，最终使波荡器 磁场的总体性能非常好，完全不逊于国外的产品。还值得提 的一件事是回来安装，我们的储存环大厅里有一个吊车，上 面大字写着“载重五吨”，而波荡器最重的一件差不多七吨， 那怎么办？我们通过那个厂家，找到一个上海电机厂的“起 重大王”。他在上海市小有名气，经常去帮人家解决困难， 姓张的技师，非常实干。他首先到现场看，包括爬上吊车去 看，储存环的真空室已经在那了，上面还有电缆架，吊车不 但要吊着七吨重的东西走，还要让它两次翻身，绕过电缆架 和真空室，把真空室卡到里头。他说做这个事情唯一不放心 的是我们的电葫芦（用轮轴与动滑轮组合而成的省力起重机 械），他要回去拿自己的十吨手动葫芦来，再加上一个辅助 的手动葫芦帮吊件翻身。

当时我们实验室很多人的疑问非常大，所以我的压力也 很大，但是我在工厂待过，我知道能在上海的工人队伍中说 话这么响的老师傅是值得信任的。我们这里原来由卢绵凌负 责起重，他也是反对的，事后他非要个人请张技师吃饭，表 示尊重。准备过程中张技师亲自爬上去，绑东西他都亲自绑。 起重的时候他指挥，两次翻身翻得特别漂亮，很顺利地就安 装到指定的位置上去了。

问：您觉得在二期工程中哪些人的贡献比较突出？

答：二期工程是集体劳动的成果，每个子项目的完成都 为工程的最终验收贡献了力量。但说到我个人印象最深，在 工程中特别感谢的，或者说我特别觉得贡献大的，首推李为 民。他是二期工程负责加速器改造的副总工程师，很多事情 的决策是我们共同做的。特别是在后来调机的过程中，他非 常辛苦，起的作用很大。然后就是现在实验室的头盛六四， 他是负责实验站的建设的。再就是王秋平，他是总工艺师， 负责光束线的建设。我们工程指挥部的班子成员还有胡胜生 是总经济师兼办公室主任，王建平分管公用设施建设和改造， 都起了很重要的作用，我们的班子是个非常团结的战斗集体。

说到班子以外的人，我先想到的是做高频的金凯同志， 我一直很感谢他。工程开始时他在德国，工作得不错，完全 可以不回来，人家对他的评价也很好。后来我给他写了信， 要他回来，他就毅然回来了。在高频腔制造过程中，他尽心 尽力，航天的同志也给他很高的评价。另外就是我们有几个 年轻的同志，比如王琳，冯光耀，张善才，还有担任加速器 部副部长、负责加速器运行的徐宏亮，等等。调机阶段他们 夜以继日，有问题就开动脑筋，共同讨论，集思广益，他们 的辛苦和贡献是实验室里有目共睹的。当然，我说到这些人， 只是举几个例子。我们实验室参加工程的很多同志都非常优 秀。

问：您觉得自己为什么能在二期工程中成功地领导这些 人？

答：当领导跟我谈，问我能不能作二期工程的负责人时， 我当时表示：我这一生从来没有一次领导跟我说要做什么事 情而我说不行的，从来没有退过。你不叫我做，我不一定会 找你说我要做；既然你找我做，我一定要做，而且一定要做 好。后来，我有一个感觉，觉得工程指挥部负责人这个职位 是历史赋予我的使命，我这一生做的所有事都是为了这件事 情！我在这个单位这么多年，虽然相当长的一段时间不是比 较高的头，但是我热爱这个机器和这个实验室，我比较了解 这台光源，和实验室的许多同志都有多年来相互支持、理解 的良好关系，所以能够做好这件事。我一直非常感谢实验室 全体同仁在工程期间对我的全力支持。能和他们这些优秀的 人共事，是我的幸运。

本文原载 《广西民族大学学报：自然科学版》2016 年第 4 期，《科学春秋》获得访谈整理者授权刊出。限于格式，此次刊 发省去了所有文献注释，有兴趣的读者请参阅原刊。

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