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/问,刘祖平/答

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/问,刘祖平/答

编者按: 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中国第一个国家级实验室，为中国三大核科学基地之一*另外二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，在中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……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.

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.

通过对刘祖平教授的访谈，展示了中国科学技术大学国家同步辐射实验室创建前后加速器专业的教学、科研基础，同步辐射加速器的筹建、物理设计，以及二期工程建设的几个重要方面，突显出科大“加速器人”建立国家同步辐射实验室的奋斗历程.

中国科技大学;刘祖平;访谈录; 国家同步辐射实验室

1 从反应堆到加速器

丁：刘老师您好!您在中国科学技术大学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.我们想请您谈谈我校(中国科学技术大学)加速器的建设和发展历程.首先，请您谈谈在参加这个工作之前您的学习和工作经历.

刘：我是1962年进中国科学技术大学读书的，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*何多慧(1939-)，四川仪陇人，1964年毕业于中国科学技术大学近代物理系，留校任教至今.1974-1981年任近代物理系副主任，1978年任同步辐射加速器筹备组副组长，1983年任加速器工程总工程师，1984年任NSRL工程总工程师，1990年任加速器部主任、工程副经理，1992年任NSRL副主任，2001年任NSRL理事会理事长.1995年当选为中国工程院院士.老师就是我们年级的指导员.参加同步辐射加速器建设的人才未必都是加速器专业的，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3年基础课，然后先去搞一年“四清”，再之后就“文革”了.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、数学我们都学了.做加速器时我们就现学现做.

丁：中国科学技术大学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？

刘：应该说很少，裴元吉*裴元吉(1939-)，湖南麻阳人，1964年毕业于中国科学技术大学近代物理系，曾任NSRL工程副总工程师、NSRL副主任，中国科学技术大学学位委员会委员、核技术及应用学位点分学位委员会主任，中国粒子加速器学会常务理事、加速器技术委员会主任等职.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区别，我们学3年基础课，加速器专业也学3年基础课，都一样多.当时的课程安排有些古怪：前两年我们学的完全一样，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，又没学核物理，而是把其他作为基础课先学完了，可能他们要多留一点时间好好学专业课.当时我们反应堆专业的，把电工学、电子学、机械设计这些课程都学了，打算用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，由张武*张武(1936-2006)，江苏涟水人，1959年毕业于清华大学工程物理系，长期致力于加速器物理与加速器技术的教学和研究.1983年后参加合肥同步辐射加速器建设，担任副总工程师兼储存环部主任.老师分管.金玉明*金玉明(1935-)，浙江临安人，1961年毕业于大连工学院(今大连理工大学)物理化学系原子核物理专业，1961年起在中国科技大学近代物理系任教，1973年起任近代物理系电物理专业教研室副主任，并担任加速器物理及束流光学课程的教学.1978年后任同步辐射加速器筹备组副组长，1983年任NSRL工程副总工程师，主持完成加速器的物理设计.1992-1996年初任NSRL加速器部部长，主管加速器的运行、改进及研究工作，并任NSRL学术委员会副主任，组织评审同步辐射用户的研究课题的工作.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，*赵根深(1938-)，浙江东阳人，1963年毕业于清华大学电机系，专长发电、高压研究.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.

丁：自从您1968年分配工作，一直到1977年底才回到中国科学技术大学，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？

刘：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.那时每个车间都要配技术员，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，以后又回到加工车间，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.

2 加速器筹建时期的人才招募

丁：在东北待了那么久，中国科学技术大学筹备加速器建设时，您是如何又回到中国科学技术大学工作的呢？当时是不是有很多您上下届的同学都回来了？

刘：在东北时，很长一段时间里，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，一直没实现.等到“四人帮”被打倒以后，何多慧老师要了我的一个同学——姚志元，*姚志元(1945-)，江苏金坛人，1967年毕业于中国科技大学近代物理系.1978年赴美国斯坦福大学进修加速器物理与技术.l 981年回国，任NSRL副总工程师，负责工程自动控制系统的设计和研制.曾任NSRL加速器部部长.他当时在中国科学技术大学工作，给我来信，说把我调回来已没什么困难，问我还愿不愿意回中国科学技术大学工作.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，*史文龙，毕业于中国科技大学，后任职于德国电子同步加速器研究中心(DESY).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，在其他部门，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，*田宝瑛(1940-)，吉林九台人， 1965年毕业于中国科学技术大学近代物理系.是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，*王德发(1944-)，江苏兴化人，1968年毕业于中国科技大学近代物理系，专长微波技术.他是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”，*1975年，中国科技大学在全国范围内挑选了300多名1967-1970届毕业生，组织他们回校学习，经过两年以上的培训后补充师资，称为“回炉班”，为科大后来形成以年轻人才为主体的师资队伍奠定了良好的基础.这是刘达*1975年，中国科技大学在全国范围内挑选了300多名1967-1970届毕业生，组织他们回校学习，经过两年以上的培训后补充师资，称为“回炉班”，为科大后来形成以年轻人才为主体的师资队伍奠定了良好的基础.做的一件很突出的事情.他把一些中国科学技术大学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.我自己因其他原因没调回来，但这时调回来了一批人，包括我的同学姚志元、王馥华、*王馥华(1946-)，浙江鄞县人.1967年毕业于中国科学技术大学近代物理系，专长加速器物理.谈庆胜.我们都是在回炉的时候回来的，回炉的课他们也都去听了.

丁：当时从校外也招了一些人是吗？

刘：招来的人不少，大多不是中国科学技术大学毕业的.如清华的胡胜生、*胡胜生(1945-)，浙江温州人，1970年毕业于清华大学工程物理系原子能专业，1979年1月起参加NSRL筹建工作，曾任NSRL二期工程总经济师兼工程经理办公室主任.李裕熊，*李裕熊(1943-)，北京人，1967年毕业于清华大学工程物理系，1978年至今在NSRL从事工程建设和科学研究，长期从事辐射剂量测量、控制和辐射防护方面的研究工作.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，*尹彦(1944-)，女，江苏涟水人，1968年毕业于复旦大学物理二系，专长束流诊断研究.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，中国科学技术大学看差不多可以的就要.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.

3 加速器物理设计

丁：您刚回到学校时主要做哪些工作？

刘：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，中国科学技术大学开始筹建加速器.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.包括其他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.

丁：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？

刘：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，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.

丁：物理组有哪些人？谁做出了最重要的贡献？

刘：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.

丁：预研制完成之后，您到SLAC*Stanford Linear Accelerator Center， 斯坦福直线加速器中心.去了几年，都做了些什么工作？

刘：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.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.后来有一个很特殊的情况：我回国了以后，那边想做一个项目，改造加速器的一些工作，原来是请意大利的一个学者，已申请批准了，但那个学者因在意大利有事而未能去，他们觉得我做这个事情也比较合适，而且一直合作得不错，所以这个研究所的负责人就不断和我们联系，还和我们包校长联系，希望我再去，顶替那个意大利人.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*管惟炎(1928-2003)，江苏如东人.1957年毕业于苏联莫斯科大学，1980年当选为中国科学院学部委员(院士)，曾任中科院物理所所长，1984-1987年任中国科学技术大学代理校长、校长.校长亲自说：你还是去好，这也是我们的光荣，说不定将来还要和他们合作.于是我只过了半年，到11月份又出去了，这次去了以后待了一年半.我在SLAC两次加起来差不多四年.这段时间，我对中国科学技术大学的加速器建设还是提供了一些帮助的.那时候他们不断地给我去信，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，去找懂的人谈，尽量地把它记下来，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.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.有些比较大一点的东西，比如频谱仪，当时在国内就买不到水平很高的.

丁：您回来之后，主要做了什么工作？

刘：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.我也就是尽可能地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4个班轮班，我是4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.

4 担任二期工程的负责人

丁：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？

刘：一期工程的时候，我们一共建了5个线、站.*“线”即光束线，“站”即实验站.5个线、站分别为光电子能谱光束线及实验站、时间分辨光谱光束线及实验站、软X射线显微术光束线及实验站、X射线光刻光束线及实验站和光化学光束线及实验站.后来到“八五”期间，科学院又给钱支持建了Wiggler，*超导扭摆磁铁，建成后将HLS的应用范围由真空紫外和软X射线波段扩展到1埃左右的硬X射线波段.在此基础上，又建成了X射线吸收精细结构(XAFS)光束线及实验站.1998年3月，超导扭摆磁铁安装调试完成，XAFS站投入使用.二期工程后，利用扭摆磁铁产生的辐射，可在HLS上开展X射线吸收精细结构分析、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.又多了一个站，到那个时候就有了6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，其他什么都不放，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.

丁：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？

刘：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.其实这个思想啊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(1924-2009)，江西南丰人，1958年调入科大，先后任教务处处长、科研处处长、副教务长、副校长等职.1978-1981年主持电子同步辐射加速器的预制研究，后被任命为NSRL工程项目经理，主持NSRL的建造工作.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*张新夷(1942-)，上海人，1964年毕业于中国科技大学技术物理系，之后在中科院物理所、长春物理所工作，1993-1998 年任中国科学技术大学副校长，1992-1996 年任NSRL副主任，1997-2001 年任NSRL主任.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*盛六四(1954-)，安徽枞阳人，曾任NSRL二期工程副总工程师，后任中国科技大学NSRL执行主任，一直从事同步辐射装置的研制和真空紫外光物理和光化学研究.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，还有实验室内外一些前辈学者的推荐.

丁：那您和实验室主任之间又是什么关系呢？

刘：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*Herman Winick，曾任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*邓昌黎(1926-)，福建福州人，美籍国际知名高能加速器专家.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”.

5 二期工程的建设

丁：请您谈谈二期工程的具体建设情况.

刘：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.

丁：您是怎么认识到这个问题的呢？

刘：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得多，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.

丁：您刚才讲的是高频腔，“三大件”里还有注入系统和波荡器呢？

刘：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多毫米长.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*蒋道满(1944-)，1979年调入中国科技大学加速器负责真空技术研究、设计、教学及大型真空系统运行维护，参加了30 MeV直线加速器和800 MeV电子同步辐射装置的研制和制造.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.

丁：还有波荡器呢？

刘：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3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.

丁：您觉得在二期工程中哪些人的贡献相对比较突出？

刘：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.*李为民(1960-)，1983年毕业于中国科学技术大学近代物理系，毕业留校后在NSRL工作至今.1997年起参加NSRL二期工程建设，负责加速器系统改造，任工程副总工程师.现任NSRL副主任、加速器部部长、博士生导师、研究员.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，*王秋平(1963-)，四川三台人，1984年毕业于中国科技大学，1987年获中国科技大学工学硕士学位.1987年开始从事同步辐射光束线建设.在二期工程中任总工艺师，负责光束线建设.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*金凯(1951-)，高级实验师.研究方向为加速器原理及微波技术.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、*王琳(1972-)，博士，1995年毕业于中国科学技术大学近代物理系加速器物理专业，副研究员.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*徐宏亮(1964-)，博士，研究员，主要从事加速器物理及技术和自由电子激光技术研究.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.

丁：您觉得自己为什么能在二期工程中成功地领导这些人？

刘：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.

致谢：陈家新和关行邈参与访谈、访谈录整理，在此一并致谢！

[责任编辑 黄祖宾]

[责任校对 黄招扬]

2014-05-05.

丁兆君(1973-)，男，安徽五河人,中国科学技术大学校史馆馆员，科学技术史博士,研究方向：物理学史、中国科大史.刘祖平(1945-),男, 湖北武汉人，中国科学技术大学教授，研究方向：加速器物理的研究与教学.

K826.1

A

1673-8462(2016)04-0013-08