在北京市中心以北約50公里處，即將建成預計會成為全球最亮X射線光源的裝置，並將於今年晚些時候投入使用，為從材料科學到生物醫學和物理學等領域的研究提供動力。

高能同步輻射光源(HEPS)將產生從光子密度角度講比太陽表面亮一萬億倍的光束，這要歸因於它們的高度聚焦和精度。該裝置的主要研發單位中國科學院高能物理研究所表示，它將超過歐洲、亞洲和美國的類似設施。

HEPS工程總指揮潘衛民3月27日對媒體說：“一旦HEPS達到設計亮度，它將能夠以前所未有的細節揭示微觀世界。它提供了一件強大的工具來揭示物質微觀結構生成及演化機制。”

潘衛民說，該裝置已經啟動帶光聯調，標誌著開始用真正的光子束進行聯合調試——這個階段是在試運行開始之前對機器進行微調的關鍵階段。

自20世紀70年代以來，世界各地已建造70多個光源，以幫助科學家深入瞭解物質內部結構。

這些大型裝置的工作原理是將電子加速到接近光速，並用強大的磁鐵引導它們。當電子改變方向時，它們會發射出高能光粒子，研究人員利用它們探測材料的原子和分子結構。

HEPS是所謂的第四代同步輻射光源，這是重大技術飛躍，它使用超低發射度儲存環來保持電子束流的聚焦和穩定。這使得科學家們能夠觀察比以往更小的結構、更快的過程和更弱的信號。

HEPS的設計亮度大約比現有的第四代裝置——比如位於法國格勒諾布爾的歐洲同步加速輻射中心名為Extremely Brilliant Source（極亮X射線源）的光源裝置——高一個數量級。

潘衛民和他的團隊在開發HEPS的核心組件時強調了自主創新和技術自主。

據中科院高能物理所介紹，其中一個例子是一種創新的注入引出機制，可以提高加速器的效率，同時使加速器更加綠色環保。HEPS不會在使用低能電子束後將其丟棄，而是將它們與新的粒子合併重新加速。

這種方法降低了能源需求，提高了光束品質，並有助於克服該裝置緊密排列的磁性結構的限制。

HEPS總投資48億元人民幣，是中國“十三五”規劃中優先發展的國家重大科技基礎設施專案之一。該專案於2019年6月啟動建設，預計工期為6年多一點。到目前為止，加速器和首批光束線站的建設已經完成。

HEPS還將作為上海同步輻射光源(SSRF)亟需的補充，上海光源是中國第三代旗艦光源之一。自2009年推出以來，SSRF已服務超過1萬名用戶，每年支持數千個實驗。

雖然SSRF現在總共擁有34條光束線和46個實驗站，但需求仍然很高。一些光束線提前幾個月就預定完了，申請使用光束線的競爭非常激烈，而HEPS恰恰有望幫助緩解這一壓力。

來源：參考消息網