中國科學院高能物理研究所近日宣佈，位於北京懷柔科學城的高能同步輻射光源（HEPS）一期工程，將於 2025 年底完成建設並啟動試運。這座被譽為「世界上設計亮度最高」的第四代同步輻射光源，標誌著中國在尖端科研裝置領域取得重大突破。
建設進展順利
高能同步輻射光源於 2019 年 6 月在懷柔科學城開工建設，經過近 6 年的施工，裝置已於 2025 年 3 月啟動帶光聯調。目前加速器與光束線站建設基本完成，15 條光束線站全部實現出光，研發團隊成功解決了納米聚焦鏡等關鍵調光難題，實現了加速器、插入件、光束線與實驗站全鏈路協同調試。工程總指揮潘衛民表示，裝置將於 11 月完成各線站性能指標驗收，12 月開始接待用戶進行試運行，預計 2026 年 6 月前完成國家驗收後正式投入運行。
規模龐大的科研利器
這座大型科學裝置佔地 976 畝，相當於約 90 個足球場，其核心部件儲存環的周長達 1,360.4 米，中央區域可容納多達 20 個足球場。從空中俯瞰，整座裝置形似一個巨型放大鏡，象徵其探索微觀世界的功能。作為亞洲首個第四代同步輻射光源，也是中國第一台高能量同步輻射光源，HEPS 採用先進的多彎鐵消色散結構（MBA），實現了接近 X 射線衍射極限的超低束流發射度。
技術原理與應用前景
高能同步輻射光源的基本原理是「加速電子、產生光」，通過直線加速器、增強器、儲存環和光束線站等核心構成，將電子加速至接近光速，並在磁場作用下沿弧形軌道運動，從而產生電磁輻射。這種裝置能產生比太陽亮萬億倍的光，如同一台超大型 X 光機，讓科學家能更細緻地觀察微觀物質世界。裝置發射的同步光基本覆蓋紅外光、可見光、真空紫外、X 射線等波段，具備發射度低、亮度高、能量高、穿透能力強、解像度高等特點。
支援多領域科研創新
高能同步輻射光源建成後，將為航空航天、能源環境、生命醫藥、新材料研發等領域的科學研究提供重要支援。潘衛民指出，通過這座光源可觀察納米級物質變化，實時、原位追蹤物質調控、生成及製造過程中的應力變化，對航空材料的製備、服役及應力分析極具幫助。裝置完成後最終可容納多達 90 條光束線，計劃於 2030 年前建成 45 條光束線，研發團隊正積極與研究機構及業界合作，爭取資金以繼續推進光束線站建設。
懷柔科學城設施群
高能同步輻射光源是北京懷柔綜合性國家科學中心布局的 6 個國家重大科技基礎設施之一，目前已有 4 個通過國家驗收正式運行。2025 年 3 月，空間環境地基綜合監測網項目（子午工程二期）與多模態跨尺度生物醫學成像設施同日通過國家驗收。2 月底，綜合極端條件實驗裝置也通過國家驗收，成為懷柔科學城第二個正式運行的重大科技基礎設施。這些裝置共同構成中國重要的科研基礎設施群，為基礎科學和工業創新等領域的原創性、突破性研究提供強大支援。
來源：央視新聞
