1.中国第一台高能同步辐射光源在怀柔科学城成功发出“第一束光”，并于3月27日正式宣布启动带光联调。
2.该装置占地面积约90个足球场，将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一。
3.经过5年多的建设，科研团队克服了重重困难，实现了装置的高能高亮度、高分辨率和灵敏度。
4.目前，装置已与在京高校、科研机构、企业等主体展开合作，特别是在医药健康、人工智能、电子信息等产业领域。
5.未来，高能同步辐射光源将为我国基础科学和工业创新的发展提供强大支持。
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乘坐飞机从怀柔科学城上空飞过，视线很难不被地面的一处“放大镜”吸引。在怀柔山水间，我国第一台高能同步辐射光源坐落于此，它也将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一。
致广大而尽精微。该装置的占地面积大约相当于90个足球场，要“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”，并于3月27日正式宣布启动带光联调，装置建设进入冲刺阶段。
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……“放大镜”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”的直径仅相当于大拇指粗细，最窄处的孔径更是只有两三毫米，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郑重落笔，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。
“其实这是特意制作的标准样品，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，未来将有广阔的合作空间。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。
来源：北京日报客户端
记者：刘苏雅
