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【环球热闻】2025年，世界“最亮的光”，北京！

来源：北京日报    时间：2023-05-05 10:32:53

在怀柔雁栖湖畔，一个周长1.36千米的“放大镜”形建筑群占据了967亩的区域，约90个足球场大小。今年3月14日，这里刚刚成功加速了装置的第一束电子束，向产生世界“最亮的光”又迈进了一步。

位于怀柔科学城的国家重大科技基础设施北京高能同步辐射光源（HEPS）。本报记者 潘之望摄


(相关资料图)

从星辰大海到生命演化，人类对未知领域的探索离不开大科学设施。在怀柔科学城，一座座“大国重器”正在落成。其中，这个被称为“探测微观世界利器”的“放大镜”，格外引人注目。这将是我国第一台高能同步辐射光源，也将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一。

十年磨一剑。一群“追光的人”，等待世界最“亮”的同步光。

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10年攻关

填补空白的“追光人”

“为这一束电子束，我们等了约十五年。”中国科学院高能物理所高能同步辐射光源加速器部副主任李京祎感慨。光，照亮了物质世界。李京祎和同事，是一群“追光的人”。

上世纪40年代末，科学界发现：就像雨中快速转动的雨伞，伞边缘切线方向会飞出一簇簇水珠一样，当高能电子束团被强迫在环形同步加速器上以接近于光速做回旋运动时，也会在切线方向发射出电磁波，这就是同步辐射光。

与常规光源相比，同步辐射光亮度高、覆盖频谱宽，就像是超级X光机，人们可以借助它观察到物质的微观结构。自此，世界各国开始了建设同步辐射装置来构建光源的“竞赛”。

北京，是我国第一个大科学设施的诞生地。

玉泉路旁，北京正负电子对撞机“一机两用”，进行着正负电子的高能对撞。1988年至今，依托对撞机和北京同步辐射装置，我国科研人员已产出一系列世界级科研成果，世界上第一个SARS冠状病毒主蛋白酶蛋白质的晶体结构就在此得到解析。

左：《三体》电视剧在北京正负电子对撞机旁取景 右：北京正负电子对撞机 来源：中科院高能所

而为了“看”到纳米级的物质结构，放眼世界，发射度更小、亮度更高、分辨率更高的新一代光源建设从未停步。一步慢，步步慢，时不我待。这是我国高能物理研究者的信念——要建一台高能光源，填补空白。

时针转回2008年。这群“追光人”开始对建设高能同步辐射光源的必要性和可行性进行论证，历经近10年攻关，验证了技术路径的可行性，完成了装置的概念和工程设计。高能光源选址，则定在了北京怀柔科学城。

2019年6月，高能同步辐射光源破土动工，争分夺秒成为每位建设者的信条。工程指挥部成员的办公室墙上，挂着一份工程建设总进度计划图，宏大的工程被细致分解为82步，成为52个分系统人员的“指挥棒”。一个个时间节点稳步推进的背后，是参与者废寝忘食忙碌的身影。

期待世界“最亮的光”

2025年在北京照亮

历时近4年建设，曾经的荒草地上已经“长”出了三栋主体建筑，最大的圆环状建筑便是光源的核心。

北京怀柔科学城大科学装置（高能同步辐射光源）。本报特约摄影 卜向东

“在光源的建设过程中，北京市、怀柔区和怀柔科学城都给了我们很大的支持，全方位保驾护航，为‘大国重器’连通了‘生命线’。”李京祎说起，2022年冬天，是光源主体建筑封顶、科研设备启动安装的首个冬天。由于科研设备的准直精度普遍在10微米量级，环境温度的细微变化，都会导致设备准直精度下降。以储存环为例，其环境温度必须保持在正负0.1摄氏度范围内，才能保证磁铁等设备的就位精度。

面对如此严苛的需求，怀柔区迅速协调，及时解决了光源装置区的水、电、供暖等问题。“那个冬天，我们和光源的设备都感到特别温暖。”李京祎笑道。

今年3月，高能同步辐射光源直线加速器“满能量”出束，率先迎来“开门红”，每秒都有百亿量级的电子从电子枪“射”出，其中约90%的电子能顺利抵达末端，保证末端电荷量达到额定2.5纳库（1微库＝1000纳库）以上。这也意味着，这座“大国重器”进入科研设备安装、调束并行阶段，向产生世界最“亮”的同步光再迈进一步。预计到2025年，高能同步辐射光源将建成运行。

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