徐玉海，王光宏，陈 思，李哲夫，谷 端，王孝娃

(1.中国科学院上海高等研究院，上海 201204； 2.上海质子重离子医院，上海 201321；3.上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心，上海 201321)

自由电子激光以其波长连续可调、峰值功率和平均功率高、频谱范围广、相干性好、偏振强等特点，成为现代科学研究越来越重要的工具，被称为“四代光源”。继德国、日本、美国等国家建成各自国家的自由电子激光装置[1]，中国在2012年启动了中国首台自由电子激光装置——大连自由电子激光装置，并于2016年11月完成饱和出光[2-3]；坐落在上海光源园区内的上海软X射线自由电子激光装置已顺利出光，通过国家验收。上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility，SHINE)坐落于上海市张江高科技园区，总长约3.1 km，一期工程任务是建设一台能量8 GeV的超导直线加速器、3条波荡器线、3条光束线以及首批10个实验站，SHINE装置将建在地下29 m的隧道内。2018年4月27日，硬X射线自由电子激光装置建设启动仪式在上海科技大学举行。SHINE装置的波荡线可以产生0.2～25 keV的超高峰值亮度，平均脉冲重复频率1×106Hz，小于10 fs的超快脉冲自由电子激光。

SHINE装置有5个竖井用于地面和地下隧道的货物运输和人员进出，其中主加速器末端位于2号井内，有能够形成强辐射场的束流收集桶和束流刮束器。为了估算束流收集桶和束流刮束器的周围剂量状况及引起的活化问题，束流刮束器的设计通常采用蒙特卡洛程序来进行[4-6]，本文采用蒙特卡洛程序FLUKA，用其SOURCE程序实现电子在束流刮束器横截面的高斯分布丢失，尽量真实模拟电子在束流刮束器处的丢失情况。……