據央視網等媒體12月11日報道，我國國家重大科技基礎設施項目高能同步輻射光源（HEPS）加速器儲存環的最後一台磁鐵安裝就位，這也標誌著HEPS儲存環這一「大西征國重器」的主體設備安裝閉環。
可能大家看到「高能同步輻射光源（HEPS）加速器儲存環」這一名稱都有點懵，搞不懂這個東西是做什麼的，實際上我國建造的這台設備是一個環形電子加速裝置，它的體積很大，其主體束流軌道周長約1360.4米，圓環內能放下20個足球場，是國內第一大，世界第三大的同步光源電子加速器。
看它的形狀，和歐洲的環形強子對撞機很相似，本質上也是同一類的設備，然而在應用方面卻完全不一樣。我國新建這種加速器雖然是在加速電子，但是它的應用卻不是電子方面，也不是粒子對撞方面，而是利用電子的一種效應產生同步輻射光源，並對光源加以應用。因此也可以說這台設備雖然本質上是一台電子加速器，但是在應用上卻是一種同步輻射光源應用裝置。
我國製造的這台高能同步輻射光源（HEPS）是第四代同步加速器光源裝置，具有發射度低、亮度高、能量高、穿透能力超強、光頻譜寬等特點。要讓速度接近光速的高能電子順利地在環形加速器中沿曲線奔跑，並且能控制它轉彎，就必須保證極高的磁鐵安裝就位精度，其設計和建造標準是在周長1360.4米的儲存環軌道上，磁鐵的安裝精度誤差竟不能超過一根頭髮絲的直徑，也就是小於0.1毫米。
其中單一共架磁鐵的就位精度要小於30微米。而且要保證全環1776塊磁鐵各自的精度，隧道內的溫度就必須穩定在25攝氏度，其正負偏差不能超過0.1°C，可以說整個軌道內是超級恆溫的。
高能同步輻射光源是一種重要的X射線源，應用領域非常廣，但與常規X射線相比，高能同步輻射光源在光頻譜、亮度、穿透性、準直性、相干性等方面有突出的優勢，而且基本可覆蓋紅外光、可見光、紫外光、X射線等電磁波段。
但是該裝置產生的同步輻射光主要是一種X射線，因此也可以說它是一種X射線生產裝置，目前X射線在現實中的應用已經比較廣泛，而比較常見的產生X射線裝置有兩種：一種是用高能電子轟擊金屬，當電子打擊到金屬上之後就會急劇減速，衝擊產生的能量就會輻射電磁波，當電子束足夠強時就可以激發X射線，這是目前醫院、工廠乃至實驗室等使用的產生X射線的方法。
高能電子轟擊金屬產生的X射線能量比較單一，亮度也不夠高。後來科學家們又發現了一種方法，就是本文所講的同步輻射裝置，首先是科學家發現真空磁場中接近光速做曲線運動的電子束也會產生X射線，這是由於洛倫茲力所施加的向心加速度使電子沿著彎轉軌道切線方向發射連續的X光。
上世紀40年代美國就在一台環形電子同步加速器上發現了這種電磁輻射，它是一個電子束曲線運行時同步產生的，所以稱為「同步加速器輻射」，後來科學家們針對這種電池輻射效應製造了高能同步輻射光源（HEPS）加速器，專門使用它製造出的強X光源。
前面說了這台高能同步輻射光源（HEPS）加速器裝置實為國家重大科技基礎設施，它是由中國科學院高能物理研究所承擔在北京懷柔科學城建設的一台大裝備，也是這座科學城的核心裝置。
既然是一座科學城的核心裝置，那它的科學應用領域當然就很多了。幾乎是在所有與微觀結構有關的領域，如物理學、化學、生命科學和醫學、材料科學和工程、能源科學和技術、地球和環境科學、納米科技、乃至航空航天、地質考古、能源、醫藥、生物工程、環保等領域，凡是與微觀領域相關的科研都會使用到同步輻射光源，比如蛋白質、DNA、RNA、核糖體、核小體等生物大分子結構，小到分子與原子的研究等，都需要同步輻射光源的參與才能展開研究。
我國這台高能同步輻射光源（HEPS）加速器建成後，將成為我國首台高能量同步輻射光源，也是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，可以發射比太陽亮1萬億倍的光，有助於微觀科研領域更深層次地解析物質微觀結構和演化機制。
這台裝置建在北京懷柔科學城，目前即將進入建造收尾的階段，預估明年將開始發光調試， 肯明年底將發出第一束光，這定會吸引一大批應用單位入駐此地，在這個圓形電子加速器的周邊，會建設很多個光源輸出口，供相關單位應用，這將來也必定會產生相當多的科研和應用成果，從而提升我國國家發展戰略與前沿基礎科學技術領域的原始創新能力。
消息來源：《上觀新聞》12月11日報道《將於2024年發射第一束光，高能同步輻射光源儲存環主體安裝閉環》
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