转自：千龙网

原标题：高能同步辐射光源启动带光联调

怀柔科学城发出“最亮的光”  

怀柔山水间，坐落着我国第一台高能同步辐射光源。

致广大而尽精微。高能同步辐射光源占地面积相当于90个足球场，“照亮”的却是纳米级的微观世界。经过5年多的建设，高能同步辐射光源已成功发出“第一束光”，3月27日，该装置正式启动带光联调，建设进入冲刺阶段。

与怀柔科学城共成长

2017年，北京怀柔综合性国家科学中心获批建设，同年，高能同步辐射光源也获批立项。“第一次来到这里的时候，周边还是一片荒草地，经过我们团队5年多的努力，现在，装置已经出光。”高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民感慨。

2019年6月29日，高能同步辐射光源在怀柔科学城启动建设；2021年6月28日，第一台科研设备安装；2023年3月14日，直线加速器满能量出束；2024年7月1日，储存环全环贯通进入联调阶段……高能同步辐射光源与怀柔科学城一同成长。

从零开始建起一座世界顶尖的大科学装置，科研团队要攻克的关卡数不胜数。走在储存环隧道中，潘卫民指了指平整的地面，骄傲地说：“就在我们的脚下，3米厚的素混凝土和0.8米厚的钢筋混凝土替代了原本的泥土，让装置成为一个整体，实现了运行期间微振动小于25纳米的目标——如果在一座普通建筑里，哪怕只是跺一下脚，周边设备的振动幅度都会达到微米级。”

在这里，一切标准都精益求精。储存环内装有1776块颜色各异的磁铁，在它们的指挥下，电子束流稳定地在真空“跑道”内高速奔跑。这条“跑道”最窄处的孔径只有两三毫米，容不得半分误差。但在装置建设时，真空盒的安装却总是发生细微形变，愁坏了技术团队。

“我们经过反复的实验，最后发现，解决方法竟然很简单——收到产品后先静置一两个星期，待金属应力释放后再安装，问题就迎刃而解。” 5年多来，类似的故事潘卫民几乎每周都能遇到。“现在回头看，储存环设备刚开始建设时，隧道里没有开水、没有空调、没有手机信号……我们团队就这样一步步走过来，并向着更高、更精密的目标前进。一生中有机会参与这么大的工程，真的是无比幸运。”

留下第一束光的身影

2024年10月12日晚，高能同步辐射光源。

一束束高能电子正以每秒近20万圈的速度，在全长1.36千米的储存环内飞奔。过程中，电子束的运动方向发生偏转时，处于X射线波段的光子沿圆环的切线方向径直飞出，汇聚成比太阳亮度高1万亿倍的同步辐射光。

其中的一束光，第一次“出了圈”。它率先跨过储存环21区插入件光束线站的引光口，笔直地射向350米外的出光口。

技术人员早已做好布置，在出光口挂起一张橙色“底片”。随后，闸门打开，眨眼间，“底片”上就浮现出一个规整的黑色方块——这就是高能同步辐射光源“第一束光”留下的身影。

“第一束光”“2024.10.12 21:30”“曝光0.1s（秒）”……中国科学院高能物理研究所副所长、高能同步辐射光源工程常务副总指挥董宇辉在“底片”上记录这一刻的珍贵数据，他稳稳举起这张“成绩单”，身后是30多张灿烂的笑脸。

“这个大装置就像一台超大号的X光机，它发出的光线能量可达300千电子伏特，可以穿透几厘米的钢板。比起普通的X光机，它的亮度要高万亿倍，能帮助我们更好地看清微观世界。”董宇辉说，这束光的出现，标志着一个前所未有的实验条件形成，从航空航天、纳米科技到生物医学、新材料研发，它能帮助科研人员完成一些原本不可能的任务。

微观世界更加清晰

现在，装置已完成加速器和首批7条光束线站建设，开展了多轮束流调试和带光调试。不过，第一个被装置“照亮”的样品却是一块“缺陷品”——这块3毫米厚的不锈钢板上，预制了几十微米深的微裂纹。在硬X射线成像线站中，钢板内部肉眼不可见的裂纹无所遁形。

“其实这是专门制作的标准样品，我们要通过它来证明装置的性能。可以看到，结果是很好的，装置的高能高亮度让光线穿透更深、分辨率更高，灵敏度显著提高，看到更多的细微结构。”董宇辉说，近期已有多个金属构件、锂电池样品在这里接受透视。在另一处测试线站，团队还通过新方法，实现了高达4.2皮米的模糊波前检测精度，创下“世界之最”。

现在，装置已进入第五轮束流调试阶段，将瞄准两项验收指标不断优化。“虽然这项工作才刚开始，我们已经收获了一个好消息，束流的发射度降至93皮米弧度，这意味着其中一项指标已经达标。”对于接下来的工作，潘卫民充满期待。前段时间，装置还实现了一种创新的注入引出机制，引出的电子束流可以循环再利用，让装置运行更加绿色环保。

“高能同步辐射光源落地在怀柔科学城，我们当然也要在北京建设国际科技创新中心的过程中出一份力。这束‘最亮的光’能帮助科研团队快速获取实验结果，进而推动工业产品研发不断提速。”董宇辉表示，目前，装置已与在京高校、科研机构、企业等主体展开合作，特别是围绕北京重点发展的医药健康、人工智能、电子信息等产业领域。装置在建设过程中，就已持续推动我国精密光学、探测器等技术领域的设计制造能力实现突破。接下来，一束束光线的发出，也将“照亮”我国基础科学和工业创新的发展前路。