HEPS航拍圖（2024年8月拍攝）。中國科學(xué)院供圖
人民網(wǎng)北京3月28日電 （記者趙竹青）2025中關(guān)村論壇年會3月27日開幕，10項重大科技成果發(fā)布。“高能同步輻射光源成功發(fā)射第一束光”作為其中一項成果發(fā)布。同日，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施高能同步輻射光源（HEPS）正式宣布啟動帶光聯(lián)調(diào)，標(biāo)志著HEPS裝置建設(shè)進(jìn)入沖刺階段。
HEPS是設(shè)計亮度世界最高的第四代同步輻射光源，也是我國第一臺高能量同步輻射光源。截至2025年1月，經(jīng)過多輪束流調(diào)試，HEPS儲存環(huán)束流強(qiáng)度達(dá)到40毫安以上，發(fā)射度降低到93皮米弧度。
HEPS工程總指揮潘衛(wèi)民介紹，電子束流的發(fā)射度是描述電子束質(zhì)量和特性的重要參數(shù)之一，發(fā)射度越小，說明電子束在橫向的分散程度越小，電子束的運動分布越接近于束流的軸向，束流的品質(zhì)越好，發(fā)出的同步輻射光的亮度越高。今年1月，HEPS實現(xiàn)一種創(chuàng)新的注入機(jī)制，即基于增強(qiáng)器高能累積的置換注入——這種方案在滿足設(shè)計要求的同時，使得HEPS加速器更加綠色環(huán)保。
HEPS瞄準(zhǔn)世界科技前沿和國家重大需求，突破關(guān)鍵光學(xué)和探測器技術(shù)，首期建設(shè)14條用戶光束線站和1條測試線站。其中，硬X射線成像線站HXI是HEPS的特色線站之一，可提供高空間相干的高能X射線，2024年10月12日出光。實驗結(jié)果表明，與常規(guī)光源對比，HXI線站的光穿透更深、分辨率更高，靈敏度顯著提高，可檢出的裂紋顯著增加，成像的對比度也大大提高。
HEPS工程常務(wù)副總指揮董宇輝介紹，線站團(tuán)隊自主研發(fā)的高能X射線成像探測器，像素數(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，在衍射成像模式下，單次掃描即可并行獲得幾十萬個樣品點的衍射信號，極大地提高了成像數(shù)據(jù)獲取效率，同時該線站依托HEPS高能、低發(fā)射度的優(yōu)勢，創(chuàng)新設(shè)計插入件組，采用超長物源距，可提供能量高達(dá)300千電子伏特的高能X光，空間相干長度是國際先進(jìn)水平的3.5倍。HXI線站可實現(xiàn)難以兼得的強(qiáng)穿透且高靈敏度、大視場且高分辨X射線成像，將為航空航天工程材料研究、全腦介觀3D成像等前沿領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的科研支撐。
同時，首期多條光束線站啟動帶光調(diào)試，開展特色樣品實驗，儲存環(huán)電子束流品質(zhì)的優(yōu)化，使得光束線站實驗質(zhì)量進(jìn)一步提升。
HEPS是我國“十三五”期間優(yōu)先建設(shè)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，是國家發(fā)展改革委批復(fù)立項，中國科學(xué)院、北京市共建懷柔科學(xué)城的核心裝置，由中國科學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建設(shè)，于2019年6月啟動建設(shè)，建設(shè)周期6.5年。