HEPS航拍图(2024年(nian)8月拍摄(she))。中国科学院供图
人民网(wang)北京3月28日电 (记(ji)者赵(zhao)竹青(qing))2025中关村论坛(tan)年(nian)会3月27日开幕,10项重大科技成果发布(bu)。“高能同步辐射光源成功发射第一束(shu)光”作为其中一项成果发布(bu)。同日,国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)正式宣(xuan)布(bu)启(qi)动带光联(lian)调,标志(zhi)着HEPS装置建设进入(ru)冲刺阶段。
HEPS是设计(ji)亮度世界最高的第四代同步辐射光源,也是我国第一台(tai)高能量(liang)同步辐射光源。截至2025年(nian)1月,经过多轮束(shu)流调试,HEPS储存环束(shu)流强度达到40毫安(an)以上,发射度降低到93皮米弧(hu)度。
HEPS工程总(zong)指挥潘卫民先容,电子(zi)束(shu)流的发射度是描述电子(zi)束(shu)质量(liang)和特性的重要(yao)参数之一,发射度越小,说(shuo)明电子(zi)束(shu)在横向的分散程度越小,电子(zi)束(shu)的运动分布(bu)越接近于束(shu)流的轴向,束(shu)流的品质越好,发出的同步辐射光的亮度越高。今年(nian)1月,HEPS实现一种创新的注入(ru)机制,即基于增强器高能累积的置换注入(ru)——这种方案在满足设计(ji)要(yao)求(qiu)的同时,使得HEPS加速器更(geng)加绿色环保。
HEPS瞄准世界科技前(qian)沿和国家重大需求(qiu),突破关键光学和探测器技术,首期建设14条(tiao)用(yong)户光束(shu)线站和1条(tiao)测试线站。其中,硬X射线成像线站HXI是HEPS的特色线站之一,可提供高空间相干的高能X射线,2024年(nian)10月12日出光。实验结果表(biao)明,与常规光源对比,HXI线站的光穿透更(geng)深、分辨率更(geng)高,灵(ling)敏度显著提高,可检出的裂(lie)纹显著增加,成像的对比度也大大提高。
HEPS工程常务副总(zong)指挥董宇辉先容,线站团队自主研(yan)发的高能X射线成像探测器,像素数达到世界领先水平,在衍射成像模(mo)式下(xia),单次扫描即可并行获得几十万个(ge)样品点的衍射信号,极大地提高了成像数据获取效率,同时该线站依(yi)托HEPS高能、低发射度的优势,创新设计(ji)插入(ru)件(jian)组,采用(yong)超长物源距,可提供能量(liang)高达300千电子(zi)伏特的高能X光,空间相干长度是国际先进水平的3.5倍。HXI线站可实现难(nan)以兼得的强穿透且高灵(ling)敏度、大视场且高分辨X射线成像,将为航空航天工程材料研(yan)究、全脑介观3D成像等前(qian)沿领域提供强有力的科研(yan)支撑。
同时,首期多条(tiao)光束(shu)线站启(qi)动带光调试,开展特色样品实验,储存环电子(zi)束(shu)流品质的优化,使得光束(shu)线站实验质量(liang)进一步提升。
HEPS是我国“十三五(wu)”期间优先建设的国家重大科技基础设施之一,是国家发展改革委批复立(li)项,中国科学院、北京市共建怀(huai)柔科学城的核(he)心装置,由中国科学院高能物理(li)研(yan)究所承担建设,于2019年(nian)6月启(qi)动建设,建设周期6.5年(nian)。