迈向全球最亮X射线行列 高能同步辐射光源进入开放运行准备阶段

在科技竞争日益激烈的今天,同步辐射光源作为探索微观世界的“超级显微镜”,已成为衡量一个国家科技实力的重要标志。长期以来,我国在这个领域的技术积累与发达国家存在差距,高端光源依赖进口,制约了基础研究和产业升级的步伐。 高能同步辐射光源(HEPS)的建成,标志着我国在这一领域的重大突破。该装置采用第四代同步辐射技术,其核心性能指标达到国际领先水平:发射度低至10皮米・弧度量级,X射线亮度比太阳高1万亿倍,空间分辨率达纳米级,时间分辨率达皮秒级。这些技术突破不仅填补了国内空白,更使我国跻身全球少数掌握第四代同步辐射技术的国家行列。 HEPS的成功研制,源于我国科技工作者在关键技术上的自主创新。科研团队首创“回注型在轴置换注入方案”,解决了高亮度束流稳定运行的难题;开发“紧凑型混合多弯铁消色散结构”,将装置体积大幅缩小;研制世界首台“芒果”型扭摆器,大幅提升了光源性能。此外,从光束线到实验站,再到数据处理系统,HEPS实现了全链条国产化,将曾经的“卡脖子”技术转化为“中国智造”的典范。 试运行以来,HEPS已表现出强大的科研和产业应用潜力。短短55天内,吸引了91家科研单位和企业的200余项课题申请,机时需求近5000小时。从航空发动机叶片微裂纹检测到固态电池界面研究,从高铁轮毂应力分析到脑科学探索,HEPS为解决多项“卡脖子”问题提供了关键技术支持。 面向未来,HEPS将更优化束流品质,完善用户服务与数据共享平台,打造开放合作的国际科研平台。3月20日,HEPS已面向全球征集用户课题,标志着我国大科学装置正以更加开放的姿态参与国际科技合作。

这束更亮的X射线不仅揭示了微观世界的奥秘,也映照出创新体系的效率与活力;大科学装置的价值需要通过稳定运行、需求导向的组织和可持续的生态来实现。随着HEPS从建设转向开放共享,它将在更广范围内汇聚科学问题和产业需求,提供高质量的研究数据。这将深入夯实我国自主创新的基础,为深入探索前沿领域提供更可靠的技术支撑。