我国第一台高能同步辐射光源（HEPS）预计2025年底完成一期工程建设并启动试运行，作为世界亮度最高的第四代同步辐射光源，它将为多领域科研提供强大支持，未来五年计划建成45条光束线站，助力解决国家需求、推动产业创新和基础研究。
在北京怀柔科学城，一座闪耀着科技光芒的”大国重器”即将迎来它的重要时刻。中国科学院高能物理研究所近日宣布，我国第一台高能同步辐射光源（HEPS）一期工程建设将于2025年底完成并启动试运行。这个被誉为科研”超级显微镜”的大科学装置，不仅代表着我国在同步辐射技术领域的重大突破，更将为材料科学、生命科学、能源环境等多个领域的研究提供前所未有的强大工具。
一、世界领先的”第四代光源”：亮度与精度的革命
高能同步辐射光源是目前世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源。什么是同步辐射？简单来说，它是带电粒子在高速运动时沿切线方向发出的电磁辐射，其亮度可以达到普通X光机的上亿倍。而第四代同步辐射光源相比前几代，在亮度、相干性等方面实现了质的飞跃。
“这就像是从普通灯泡升级到了激光笔。”中国科学院高能物理研究所研究员张文禄形象地比喻道。HEPS的亮度将达到10^22 phs/s/mm²/mrad²/0.1%BW，这意味着科学家们可以观察到更微小的结构、更快的过程，为科学研究打开全新的维度。
二、四大科学目标：从基础研究到产业应用
HEPS的建设不是为了追求技术指标本身，而是有着明确的应用导向。据项目负责人介绍，HEPS主要服务于四大科学目标：
- 解决国家重大需求：在能源材料、航空航天等领域开展关键材料研究
- 推进工业创新转型：为半导体、制药等产业提供先进的检测手段
- 助力前沿科学研究：支持物理、化学、生物等基础学科发展
- 培养高层次人才：打造国际一流的科研平台
“这就像是一个’科学瑞士军刀’，可以应用于几乎所有需要精确观测的领域。”张文禄研究员表示。
三、建设进展：从蓝图到现实的跨越
自2019年启动建设以来，HEPS项目团队克服了诸多技术挑战。目前已基本完成加速器、光束线站建设，15条光束线站全部出光。特别值得一提的是，团队创新研发了多项前沿技术：
- 解决了纳米聚焦镜等关键调光问题
- 开发了高精度束流诊断系统
- 实现了超大功率加速器的稳定运行
这些技术创新不仅保证了项目顺利推进，也为我国同步辐射技术积累了宝贵经验。
四、未来规划：打造世界一流的光子科学中心
HEPS的建设并未止步于一期工程。为了尽快发挥大装置的能力，光源科研团队正在同步推进后续建设规划：
- 与科研用户、企业用户深度合作
- 推进光束线站持续建设
- 计划未来五年达到45条光束线站
- 建立开放共享的用户机制
“我们的目标是打造一个世界一流的光子科学中心。”项目副总工程师李明表示，”不仅要满足国内科研需求，还要吸引国际顶尖科学家来此开展研究。”
五、应用前景：从实验室到产业化的桥梁
HEPS的应用前景令人期待。在材料科学领域，它可以实现纳米尺度的结构分析；在生命科学领域，可以观察蛋白质的动态变化；在能源环境领域，可以研究催化反应的微观机制。更重要的是，这些研究成果可以直接转化为产业应用。
“我们已经与多家企业建立了合作关系。”张文禄研究员介绍，”比如在半导体领域，HEPS可以帮助研发新一代芯片材料；在制药行业，可以加速新药研发过程。”
六、人才培养：打造科研”国家队”
大科学装置的建设不仅带来技术突破，更培养了一支高水平的科研队伍。项目团队汇聚了来自物理、工程、计算机等多个领域的优秀人才，形成了完整的研发体系。
“我们不仅要建设世界一流的装置，更要培养世界一流的人才。”李明副总工程师强调，”这是HEPS最重要的成果之一。”
七、国际影响：提升中国科技话语权
HEPS的建成将显著提升我国在国际大科学装置领域的话语权。作为第四代同步辐射光源的代表，HEPS将与欧洲ESRF、美国APS等国际顶尖装置形成互补，共同推动全球科技进步。
“这不仅是中国的骄傲，也是全人类的财富。”张文禄研究员表示，”我们欢迎全球科学家来HEPS开展合作研究。”
结语：照亮未来的科学之光
高能同步辐射光源的建设，是我国科技创新能力的集中体现。从设计到建设，从技术突破到应用拓展，HEPS项目展现了中国科技工作者的智慧和担当。随着试运行的临近，这座”科学灯塔”即将照亮更多未知的领域，为人类探索自然奥秘、解决全球性挑战提供强大助力。
在怀柔科学城这片创新热土上，HEPS不仅是一座物理装置，更是一座连接现在与未来的桥梁。它承载着中国科技工作者的梦想，也寄托着人类对科学真理的永恒追求。让我们共同期待，这束”科学之光”能够照亮更多科技创新的道路，为人类文明进步作出更大贡献。