京城，西郊，IhEp高能物理研究所。
这里的地下，运行着中国第一台正负电子对撞机bEpc。
在一间堆满了图纸和磁带的档案室里，林远见到了丁院士。他是中国加速器物理的泰斗，也是SSmbSteady-state microbunching，稳态微聚束理论的坚定支持者。
“林远，你想造工厂里的光源？”丁院士看着林远的方案，摘下眼镜，擦了擦。
“是的。KbbF晶体产能太低，一年长不出几块。我需要一种能无限量产、波长可调、功率巨大的深紫外光源。”
“SSmb是唯一的路。”丁院士指着墙上的原理图。
“传统的同步辐射光源，电子是随机分布的，发出的光是非相干的，功率低。而自由电子激光FEL，电子是一次性通过，光强但不可持续。”
“SSmb结合了两者。它利用激光对电子束进行调制，把连续的电子流，切成一个个微小的电子束团。”
“这些束团的长度，正好是光波长193nm或13.5nm的整数倍。”
“当它们通过磁场时，所有电子同相位辐射，光强是传统光源的一亿倍！”
“理论很完美。”丁院士叹了口气，“但工程是地狱。”
“清华大学和我们在德国的mLS储存环上做过验证实验，证明了原理。但要变成工业设备，有三座大山。”
第一座山，超导高频腔SRF cavity的加工精度。
第二座山，电子束流的“发射度Emittance”保持。
第三座山，低温系统的工业化集成。
“只要有一座翻不过去，这就是个只会烧钱的铁疙瘩。”
江州，特种装备制造车间。
林远没有被吓退。他把丁院士团队请到了江州，并调集了江钢最顶尖的焊接工人和机械师。
摆在他们面前的，是制造加速器的核心心脏超导高频腔。
它由高纯铌制成，形状像一串糖葫芦。电子在里面被微波电场加速，获得能量。
“铌材纯度要求：RRR剩余电阻率比＞ 300。”王海冰拿着检测报告，“我们从宁夏东方钽业搞到了材料，纯度没问题。”
“问题是焊接。”
“超导腔由两个半杯形状的铌板冲压而成，然后对焊。”
“焊缝必须平整到微米级。任何微小的焊瘤、气孔，在低温超导状态下，都会成为发热点，导致超导失超，整个系统瞬间瘫痪。”
“我们试了电子束焊接Ebw。”王海冰指着废品区的一堆银色金属，“焊缝内表面总是有微小的凸起。”
“用机械打磨？”林远问。
“不行。铌太软，机械打磨会嵌入杂质。”
“那就用电化学抛光。”
丁院士给出了方案。
“氢氟酸 + 硫酸，比例1:9。通电，让铌表面原子溶解。”
“但是，这对流场控制要求极高。如果酸液流动不均匀，表面就会出现橘皮。”
一套全封闭的自动Ep抛光机被搭建起来。
剧毒的混酸在管道中循环。
“电流密度：50 mA\/cm2。”
“温度：30度。”
“流速：5 m\/s。”
第一次尝试。
失败。表面粗糙度Ra = 200nm。不合格要求＜100nm。
“原因找到了。”汪韬分析了流体模型，“腔体是曲面，阴极棒是直的。导致各处电场分布不均。”
“我们需要仿形阴极。”
“设计一个形状和腔体完全匹配的阴极棒！而且要能旋转！”
一周后。
改进后的阴极投入使用。
抛光结束。
内表面光亮如镜。
Ra = 50nm。
“合格了！”
腔体造好了，接下来是往里面注入电子。
这需要一个光阴极电子枪。
用激光轰击光阴极材料如砷化镓，打出电子。
“林董，出问题了。”李振声教授看着示波器上的波形，眉头紧锁。
“电子束的发射度太大了。”
“什么意思？”
“简单说，就是电子队伍散了。”
“电子带负电。当一团高密度的电子被打出来时，它们之间有巨大的库仑斥力。”
“这会导致电子团在飞行过程中迅速膨胀、发散。”
“如果电子团散了，就无法在SSmb环里形成微聚束，也就发不出相干光。”
“我们需要把它们压回去。”
“怎么压？”
“用磁场。”李振声在白板上画了一个复杂的磁路图。
“螺线管透镜。”
“在电子枪出口，加一个强磁场，把发散的电子束聚焦。”
“但是，这里有一个矛盾。”
“要聚焦，磁场就要强。磁场强了，又会引入像差。”
“这就像相机的镜头，光圈大了，边缘就会模糊。”
“我们需要一个完美的磁场分布。”
解决方案：
林远看向了汉斯。
“汉斯，西门子的mRI核磁共振技术是全球最好的。你们的磁体设计软件，能不能借我用用？”
“这个……”汉斯有些犹豫，“那是医疗部门的核心机密。”
“我拿启明的AI医疗影像算法跟你换。”林远抛出筹码。
“成交。”
利用西门子的磁场仿真软件，配合“盘古”的优化算法，团队设计出了一种“非均匀绕组”的螺线管。
它产生的磁场，完美抵消了空间电荷效应，又没有引入额外的像差。
电子束，被驯服了。
核心部件都搞定了。现在要组装。
SSmb光源需要超导磁体和超导腔，这意味着，整个系统必须运行在2K零下271.15度的极低温环境下。
通常，这需要液氦。
“林董，这是个无底洞。”刘华美拿着财务报表，手在抖。
“液氦的价格已经炒到了每升300元。而且，中国极其缺乏氦气资源，95%依赖进口主要是美国和卡塔尔。”
“如果我们用传统的浸泡式冷却，这台机器每天要烧掉几吨液氦。”
“而且，一旦美国断供氦气，我们的光源就废了。”
“必须戒掉液氦。”林远看着那庞大的低温恒温器。
“能不能用干式制冷？”
“那是给小设备用的。”丁院士摇头，“对于这种几吨重的大科学装置，干式制冷机的功率不够。”
“那就多级级联。”
林远提出了一个疯狂的方案。
“我们不用液氦泡着。”
“我们用传导冷却。”
“一级预冷： 用液氮便宜，到处都有把温度降到77K。”
“二级制冷： 用国产的Gm制冷机，降到10K。”
“三级核心： 用脉冲管制冷机，降到4K。”
“四级极寒： 针对超导腔的关键部位，用稀缺的氦-3\/氦-4稀释制冷机，做局部冷却，降到2K。”
“我们把面冷却，改成点冷却。”
“我们要设计一套极其复杂的高导热汇流排，用高纯铝和蓝宝石，把冷量精准地输送到每一个发热点。”
这需要极其精密的热设计。
如果热阻稍微大一点，超导磁体就会失超，引发链式反应，炸毁设备。
江州，地下实验室。
巨大的真空罐被封闭。制冷机组启动。
“一级预冷完成，温度77K。”
“二级制冷启动……温度20K……10K。”
“三级制冷启动……”
时间一分一秒过去。
屏幕上的温度曲线，像蜗牛一样缓慢下降。
4.2K液氦温度。
“到了！”王海冰兴奋地喊道。
“继续降！我们要2K超流氦温区！”丁院士盯着仪表，“只有在2K，铌腔的品质因子q值才能达到10的10次方，损耗才能最小。”
3.5K……3.0K……
突然，曲线停住了。
“卡在2.8K了。”操作员汇报，“四级制冷机的功率到顶了。”
“热负载比预想的大。”丁院士皱眉，“哪里漏热了？”
“查！”
经过排查，发现是信号线。
为了传输控制信号，几百根同轴电缆从室温环境穿入低温区。这些铜线，就像一根根导热管，把外面的热量源源不断地导了进来。
“拔掉铜线！”林远下令。
“那怎么控制？”
“用光纤。”
“光纤主要成分是石英，导热率极低。”
“把所有的电信号，在入口处转成光信号。在低温区内，再转回电信号或者直接用光控器件。”
“全光互连！”
这是一个巨大的工程量。需要更换所有的接口电路。
但团队没有怨言。
三天后，改造完成。
再次降温。
2.8K……2.5K……2.1K……1.9K！
“成功了！”
系统进入了超导态。
所有的子系统就位。
电子枪发射 -＞ 直线加速器加速 -＞ 注入环形轨道 -＞ 激光调制 -＞ 辐射发光。
“点火。”
随着林远按下按钮。
屏幕上的光谱仪，瞬间跳起了一个尖锐的峰值。
波长：193nm深紫外。
功率：100w瓦。
“100瓦？！”温彼得通过视频连线惊得从椅子上跳了起来。
传统的dUV光刻机光源，功率只有40w-60w。
EUV光源，拼了老命才做到250w。
而林远这台“原型机”，第一次开机就干到了100w。
而且，这是连续波cw，不是脉冲波。稳定性极高。
“这就是SSmb的威力。”丁院士摘下眼镜，擦了擦眼角的泪水，“这是中国的第一束工业级粒子光。”
林远看着那道看不见的紫外光束在屏幕上显示为紫色光斑。
他知道，光刻机的光源问题，彻底解决了。
不需要KbbF晶体了。
不需要受制于人了。
他用一个缩小版的“粒子加速器”，造出了世界上最强的深紫外灯泡。
虽然光源造出来了，但这个“灯泡”有点太大了。
整套系统占地200平方米。
目前的半导体工厂Fab，寸土寸金。要把这么个大家伙塞进光刻车间，需要对厂房进行伤筋动骨的改造。
而且，还有一个致命的问题辐射。
电子加速会产生高能辐射x射线、伽马射线。
“我们需要给它穿上一层铅衣。”王海冰计算着，“至少需要500吨的铅和混凝土屏蔽层。”
“这会压垮厂房的地基。”
林远看着那个庞然大物。
“既然厂房装不下……”
“那我们就光电分离。”
“把光源建在厂房外面，建在地下。”
“然后，通过光束传输线把光引到光刻机里去！”
“就像自来水一样。”
“我们要建一座光子工厂photon Factory。”
“一座光源，可以同时给十台、二十台光刻机供光！”
这又是一个颠覆性的概念。
ASmL的光刻机，是一机一源。
林远要搞“一源多机”。
这将彻底改变半导体工厂的形态。
但是，要传输193nm的深紫外光，普通的镜子不行，光纤也不行。空气都会吸收它。
需要“超高真空管道”和“多层膜反射镜”。
而这，又将触碰到另一个材料学的禁区。
林远刚放下的心，又悬了起来。
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