“巨型X光机”今年年底试运行

大科学装置是建设科技强国的利器，也是实现高水平科技自立自强的牢固基石。“十四五”期间，北京怀柔综合性国家科学中心布局的6个国家重大科技基础设施中，已有4个通过国家验收正式运行。世界上设计亮度最高的高能同步辐射光源，也将在今年年底开启试运行。

从空中俯瞰，它的外形酷似一个超级放大镜，未来这里将能造出比太阳亮万亿倍的光，是观测物质微观世界的大国重器。2019年，该光源在北京怀柔科学城开工建设，今年3月启动带光联调。

它如同一座巨型X光机，通过发射出的我们看不见的X光射线，科学家们可以比以往更细致地观察微观物质世界，解决航空航天、能源环境、生命医药、新材料研发等诸多领域面临的重大科学问题，为基础科学和工业创新等领域的原创性、突破性研究提供重要支撑。

巨型X光机探索微观世界的利器

这样一台巨型X光机是如何看清楚微观物质世界的呢？

在北京怀柔科学城一处位置较高的地方，总台央视记者褚尔嘉远远地眺望到高能同步辐射光源。他了解到，这座光源是北京怀柔科学城里占地面积最大的一个大科学装置，总体占地达到了976亩，主体——中间储存环的周长达到了1360.4米，中间可以容纳下多达20个足球场。从空中俯瞰这座大科学装置，它就像一个超级放大镜，这也寓意着它是一个探索微观世界的利器。

位于高能同步辐射光源核心区域的中央控制室是光源的大脑，屏幕上显示着光源的运行状态和各项指标。今年3月，高能同步辐射光源正式启动带光联调，进入了验收前的最后冲刺阶段。

高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民：11月份，各个线站的性能指标要达到，这样一来整个光源的指标就达到了。12月开始接待一些用户，叫光源的试运行。到明年6月份之间，我们保留试运行状态。国家验收完毕，我们就正式投入运行。

高能同步辐射光源是一种提供高性能X射线的大科学装置，在储存环加速器里高速运转的电子具有高达60亿电子伏特的能量，将可以发出亮度相当于太阳光的一万亿倍的光。它主要由直线加速器、增强器、储存环和光束线站构成，通过加速电子、生产光。

目前，高能同步辐射光源已经建设有14条光束线站供科研人员使用。光源的储存环发出的光会经过光束线的精细化调制以后进入实验站，供科研人员开展各类科学实验。

高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民介绍，现在高能同步辐射光源已经开始进行光学实验了。3毫米的不锈钢板，相较于普通X光照出的图像，用高能光源照出来的裂纹非常清晰。体现了第四代光源清晰度的性能水平，为今后的实验奠定了重要的基础。

迎难而上以中国速度建设世界最亮光源

高能同步辐射光源第一次发出光时，科研人员用一张黄色感光纸放在光路上，记录下的一个黑色斑点。上面手写记录了2024年10月12日21时30分，第一束光等内容。这个黑色方形斑点就是高能同步辐射光源发出第一束光的标志。

中国科学院高能物理研究所研究员、副所长董宇辉回忆当时的情景，光照过来在黄色感光纸上打出了黑色的方形光斑，证明机器能够正常地运转。这是工程的一个非常重要、非常关键的点，表明系统没有问题，可以进行下面细致的工作了。

2019年6月，高能同步辐射光源在北京启动建设，预计建设周期为6年半。尽管困难重重，但工程技术人员仅用了3年多的时间，就完成了高能同步辐射光源土建部分的建设。2023年12月，光源储存环1776台磁铁中的最后一台安装就位，标志着这座大科学装置的储存环主体设备安装完毕。为了确保电子束在环形轨道上稳定运行，全部磁铁的安装精度误差小于50微米，再次创造了中国奇迹。

高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民介绍，其实在整个设备研制过程中，他们攻克了很多难题。一个6毫米狭缝的真空盒，要在里面镀上膜、抽真空，只有这样电子束才能没有阻拦地通过。工程技术人员经过不断实验、攻关，终于把这个问题解决了，这是他们的创新点之一，在国际上也是难题。

从1990年我国建起第一代光源——北京同步辐射装置，到之后的第二代合肥国家同步辐射实验室，第三代上海光源，再到如今的第四代高能同步辐射光源，35年间，我们观察微观物质世界的能力更强了，而这背后则是中国工程技术和科研人员不断探索未知物质世界的智慧和勇气。

将建90条以上光束线站提供超强研究平台

记者了解到，未来，高能同步辐射光源里可以建设多达90条以上的光束线站，也就是说至少有90个的科研团队可以在这座光源里同时开展科学实验。

研究人员就可以对不同环境下的各种样品开展研究，帮助人类探索一个个神秘的微观世界，从而提升我国基础科学和高技术领域的原始创新能力，为国家解决资源、能源、环境、人口和健康诸多领域面临的挑战提供强大的科学技术支撑。