“加速电子、产生光”；以光为“尺”，解析探索物质的微观结构和演变机制……如同一台超大号的X光机，同步辐射☢️光源可以更好“看清”微观世界。
记者近日从中国科学院高能物理研究所获悉，我国第一台、第一代同步辐射☢️光源北京同步辐射☢️装置（BSRF）重启开放；世界上设计亮度最高的第四代同步辐射☢️光源，也是中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，具备验收条件，启动试运行。
老骥伏枥：我国第一台、第一代同步辐射☢️光源硕果累累
中国科学院高能物理研究所专家介绍，同步辐射☢️光源的基本原理是“加速电子、产生光”，通过加速电子并使其在磁场中沿弧形轨道运动，从而产生电磁辐射☢️。当高速运动的电子在磁场作用下改变运动方向时，会在切线方向释放出同步辐射☢️光。
经过光束线的精细化调制，给航空航天、能源环境、生物医药、物理化学等领域的科学家提供高品质的光，解析探索物质的微观结构和演变机制。
北京同步辐射☢️装置是我国第一台、第一代同步辐射☢️光源，建设14条光束线和实验站，可提供从真空紫外到硬X射线🩻能量范围的同步辐射☢️光。自1990年运行以来，始终贯彻“开放、联合、开拓、创新”的方针，对国内外的科研单位、高等院校等全面免费开放。
中国科学院院士、北京正负电子对撞机国家实验室主任陈和生介绍，30多年来，北京同步辐射☢️装置以专用光、兼用光模式，为凝聚态物理、化学化工、生命科学、材料科学和环境科学的研究提供了一个坚实的实验平台，并取得了SARS病毒蛋白质分子结构解析、“砒霜”治疗白血病的分子作用机制等一系列研究成果。
据悉，随着2025年5月北京正负电子对撞机升级改造的完成，北京同步辐射☢️装置将保留8条光束线站，以全年兼用光的运行模式继续对外开放。
超大号X光机！第四代高能同步辐射☢️光源看点多多
高亮度的特性决定了同步辐射☢️光源可以用来做许多常规光源所无法进行的工作。北京怀柔、雁栖湖畔，正在建设的高能同步辐射☢️光源是世界上设计亮度最高的第四代同步辐射☢️光源，建成后将发出地球上“最亮的光”，可提供纳米探针、非弹散射、相干衍射、超高时间分辨等多种前沿实验方法。
这也是中国第一台高能同步辐射☢️光源，结合能量高达300千电子伏特的高能X射线🩻，助力实时、原位、实际工况的物质微观结构及其演变机制解析，开展更灵敏、更精细、更快速、更复杂和更接近实际工作环境的科学研究。
高能同步辐射☢️光源预计将于2025年底启动试运行。（中国科学院高能物理研究所供图）
高能同步辐射☢️光源工程总指挥潘卫民介绍，自2019年启动建设以来，高能同步辐射☢️光源已基本完成加速器、光束线站建设，开展了多轮带光联调，15条光束线站全部出光，装置团队利用创新研发的前沿方法，助力加速器调束，解决了纳米聚焦镜等关键调光问题，实现了“加速器—插入件—光束线—实验站”全链路协同调试，束流发射度、调光方法等取得良好进展。
据介绍，高能同步辐射☢️光源容纳能力可达90条光束线站，为了尽快发挥大装置的能力，高能同步辐射☢️光源团队还同期推进后续线站建设规划，在各级部门的支持下，积极探索多渠道投资新模式，与科研用户、企业用户深度合作，推进光束线站持续建设，期待“十五五”期间达到45条光束线站，更好地支持各领域前沿基础研究和产业研发。
四世同堂：“光源”家族为前沿科技再添动力
同步辐射☢️光源可为先进功能材料、能源与环境、生命科学与医学等领域提供微观观测手段，被全球公认为“前沿科研的眼睛”。
目前，除北京同步辐射☢️装置的第一代光源，中国还建设有位于安徽合肥的第二代光源，位于上海张江的第三代光源。
前三代同步辐射☢️光源已应用于研究材料结构、性质和相变，如晶体、陶瓷等材料的结构分析、缺陷研究等；还用于新材料的探索和研究，如『半导体』、超导体、纳米材料等；生命科学相关的研究，如结构生物学、生物大分子功能研究、药物研发等，为相关领域研究提供高分辨率的生物分子结构信息，帮助人们理解蛋白质、核酸等生物大分子的结构和功能，有助于新药创制、遗传工程等领域的进展。
第四代光源的高亮度和高相干性优势，结合新兴的实验技术，将进一步拓宽科学研究边界，为高温超导、『新能源』固态电池等战略前沿研究提供有力支持，同时提高微观结构解析质量和效率，助力新材料研发和新型药物筛选等产业发展。
高能同步辐射☢️光源工程常务副总指挥董宇辉介绍，为充分发挥高能同步辐射☢️光源这一国际先进第四代光源的作用，高能同步辐射☢️光源团队在积极推进验收指标达标的基础上，与各领域科研院所、企业等用户单位保持深入沟通交流，征集首批实验方案、各领域重大研发需求，通过实验指导装置联调，确保科学需求引导高能同步辐射☢️光源建设，多次组织领域专题用户研讨会，力争尽快出成果、出好成果，并同期开展国际合作、用户友好环境建设等工作。
“在北京同步辐射☢️装置已有成果基础上，高能同步辐射☢️光源将瞄准国家重大需求、工业创新以及科学研究前沿，开展体现和发挥第四代光源高水平、高性能优势的实验研究。”潘卫民说。
策划：陈芳
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