“光源”探索微观世界的有利重器：我国第一台高能同步辐射光源年底完成注入器安装

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高能同步辐射光源(HEPS)是中国“十三五”期间优先建设的大科学装置。由国家发展改革委立项支持、中国科学院高能物理研究所承担建设。它是我国第一台高能量同步辐射光源，也是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一。同步辐射光源被誉为“超级显微镜”，可以利用X射线看清物质内部的结构，是前沿基础科学、工程材料和装备制造等战略高技术不可或缺的手段。

“高能同步辐射光源的基础设施建设今年会全部完成，同时，设备的部件生产已经完成相当大一部分，正在逐步安装，争取年底完成注入器安装，并开始调试。”两会期间，全国人大代表、中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳说道。

同步辐射是指速度接近光速的带电粒子在做曲线运动时沿切线方向发出的电磁辐射，也叫做同步光。这些小光束具有穿透性强、高亮度、高强度和能谱宽等特点，可以穿透物质、深入内部。当光束照射在物质上时，就会产生许多不同的效应，比如光电子发射、离子或中性原子脱离、吸收、散射等现象。这些效应与物质本身的物理或化学特性密切相关。因此，科学家通过探测到的这些反应就能研究在分子、原子尺度上各种物质的微观结构和运动规律，观察微观世界之中时空的流变。

HEPS运行的首要目标是提供高能、高亮度的硬X射线。依靠这种高性能的X射线能够满足与国家发展战略和工业核心需求相关研究的迫切需求。同时，HEPS也能在其他能区提供亮度更高的X射线，在基础科学研究领域为用户提供更好的支撑平台。

迄今为止，世界上约70%的已知生物大分子结构：蛋白质、DNA、RNA、核糖体、病毒等，都是借助同步辐射光了解的，同步辐射装置为各学科的前沿研究提供了重要支撑。近年来，世界各国都在加大对同步辐射设施建设的投入。据不完全统计，目前全世界已相继建成50多台同步辐射光源。

而与中、低能区的同步辐射光源相比，HEPS的能量高，能够“看清”厚重的样品；同时，它的亮度比第三代光源高出两个数量级(百倍)及以上，能够看到很小的样品，看样品所用的时间也比较短。更重要的是，HEPS将建设数十条光束线和相应的实验站，可以满足不同用户的需求。“从光束线指标看，它超过了国内所有的同步辐射光源；从设计角度看，它是目前世界上设计指标最高的光源，没有之一。”王贻芳说道。

HEPS于2019年6月在北京怀柔科学城开工建设，建设周期6.5年，预计2025年开始试运行。建成后，HEPS将成为中国第一台高能量同步辐射光源，也是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，与美国先进光子源、欧洲同步辐射装置、日本SPring-8、德国的PETRA-III一起，构成世界五大高能同步辐射光源。

王贻芳强调：“它将满足国家战略和工业核心创新能力等相关研究对高能量、高亮度X射线的迫切需求，为基础科学和工程科学等领域原创性、突破性创新研究提供重要支撑。”

HEPS建成后，将参照相关的运行规范和已有光源的开放共享经验，全天时运行，按照“开放合作、资源共享”的原则，面向多用户、多领域开放，相关院校用户可根据需求，选择相应的实验线站申请机时。

建设HEPS，使得我国的同步辐射光源向高能区扩展，和我国现有的光源形成能区的互补，改善我国科技基础设施的水平，提升基础科学和高技术领域的原始创新能力。

(资料来源：科技日报、《瞭望》)

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