9 10 月, 2025

怀柔科学城高能同步辐射光源:探秘中国科技新基石

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10月1日,中央电视台推出国庆特别节目《团结奋斗向复兴》,深入探秘位于北京怀柔科学城的大科学装置——高能同步辐射光源。这一巨型“X光机”如何揭示微观物质世界的奥秘,引发了广泛关注。

高能同步辐射光源是建设科技强国的重要工具,也是实现高水平科技自立自强的坚实基础。在“十四五”期间,北京怀柔综合性国家科学中心规划的六个国家重大科技基础设施中,已有四个通过国家验收并正式运行。设计亮度为世界最高的高能同步辐射光源预计将在今年年底开启试运行。

高能同步辐射光源的技术突破

从空中俯瞰,高能同步辐射光源的外形酷似一个超级放大镜,未来将产生比太阳亮度高出万亿倍的光,成为观测微观物质世界的国之重器。自2019年在北京怀柔科学城开工建设以来,今年3月启动带光联调,进入验收前的最后冲刺阶段。

高能同步辐射光源如同一座巨型X光机,发射出不可见的X光射线,科学家们能够比以往更细致地观察微观物质世界,解决航空航天、能源环境、生命医药、新材料研发等领域的重大科学问题,为基础科学和工业创新等领域的原创性、突破性研究提供重要支撑。

探索微观世界的利器

央视记者褚尔嘉报道,高能同步辐射光源是怀柔科学城占地面积最大的科学装置,总占地达976亩,储存环周长1360.4米,相当于可容纳20个足球场。中央控制室是光源的“大脑”,显示着光源的运行状态和各项指标。

工程总指挥潘卫民介绍,11月份将达到各线站的性能指标,12月开始接待用户,进入试运行阶段,预计明年6月完成国家验收后正式投入运行。

建设历程与挑战

高能同步辐射光源的建设历程并不平坦。2019年6月启动建设,计划工期为6年半,但突如其来的新冠疫情打乱了计划。尽管如此,工程技术人员仅用3年多时间完成了土建部分的建设。

2023年12月,光源储存环的1776台磁铁中的最后一台安装就位,标志着储存环主体设备安装完毕。为确保电子束在环形轨道上稳定运行,全部磁铁的安装精度误差小于50微米,创造了中国奇迹。

“我们攻克了许多难题,例如在6毫米狭缝的真空盒中镀膜并抽真空,这在国际上也是难题。”——潘卫民

未来展望与全球影响

高能同步辐射光源的未来发展潜力巨大,计划建设90条以上的光束线站,支持至少90个科研团队同时开展科学实验。这将极大提升我国基础科学和高技术领域的原始创新能力,为国家解决资源、能源、环境、人口和健康等领域的挑战提供强大的科学技术支撑。

从1990年我国建成第一代光源——北京同步辐射装置,到如今的第四代高能同步辐射光源,35年间,中国在微观物质世界的观察能力不断增强。这背后是中国工程技术和科研人员不断探索未知物质世界的智慧和勇气。

高能同步辐射光源的建成与运行,不仅是中国科技实力的体现,也为全球科学界提供了一个强大的研究平台,推动人类对微观世界的探索迈上新台阶。

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