每日生活圈2026年07月10日 17:26消息,中国高能同步辐射光源HEPS建成,成为全球最亮同步辐射光源,助力前沿科学研究。
7月10日消息,我国重大科技基础设施——高能同步辐射光源(HEPS)迎来标志性性能突破,标志着这一“国家重器”正式迈入高性能稳定运行新阶段。

7月5日,HEPS在储存环100毫安稳定束流工况下顺利完成亮度与束流轨道稳定性两项核心指标的联合测试,结果全部达标且显著优于设计值。这两项参数并非技术台账上的抽象数字,而是直接决定后续所有科学实验成败的“生命线”:亮度决定X射线成像的极限分辨能力,轨道稳定性则关乎每一帧微观图像是否清晰可辨——对材料科学、结构生物学、先进能源器件等前沿领域的用户而言,它们就是实验能否“看见原子”的硬门槛。

本次测试采用严格的标准化联合评审机制,由北京大学刘克新教授牵头,联合中科院物理所、上海科技大学等单位权威专家组成评审组。值得注意的是,专家组未选择理想化条件下的“演示性运行”,而是坚持在真实科研负荷工况(100毫安束流)下实地验证,确保数据具备直接指导用户实验的工程参考价值。这种“以用立标、以实验真”的评审思路,体现了我国大科学装置建设从“建得好”向“用得好”加速转型的务实取向。
测试数据显示,HEPS光源亮度实测达1.04×10²² photons/s/mm²/mrad²/0.1%BW,首次突破并稳定超越1×10²²的设计阈值。作为全球最亮的第四代同步辐射光源之一,这一数值意味着其X射线聚焦后可分辨小于0.2纳米的空间细节——相当于能清晰呈现单个蛋白质分子中碳-氮键的电子云分布。亮度不仅是性能指标,更是中国基础科研“显微眼”的升级宣言。
更令人振奋的是束流轨道稳定性表现:垂直方向波动仅占束团尺寸的5.5%,水平方向控制在2.7%以内,双双远优于“≤10%”的原始设计要求。要知道,在长达1360米的储存环中,电子以接近光速绕行上万圈/秒,任何微米级偏移都会导致X射线光斑抖动,最终在探测器上形成运动模糊。此次稳定性达到亚束团量级,相当于让一束比头发丝细千倍的X射线“光针”,在数小时连续曝光中始终稳稳扎在同一个原子位置上——这是对加速器物理、精密机械、超导磁铁、实时反馈控制等全系统协同能力的终极考验。
这场关键突破背后,是长达九个月的静水深流。自去年9月底加速器完成工艺验收以来,科研团队放弃常规“调试—停机—再调试”的路径,转而在常态化试运行间隙见缝插针开展多系统联调,通过数百轮参数迭代,不断逼近物理极限。没有惊天动地的攻关口号,只有凌晨实验室里反复校准的示波器波形、温控柜前记录的第37次磁铁电流补偿数据——大国重器的跃升,从来都藏在这些不被聚光灯照亮的日常坚守里。
现场同步采集的同步光成像画面极具说服力:环形光斑均匀、边缘锐利、强度分布高度对称;配套统计曲线平稳如静水,无明显周期性扰动或突变毛刺。这不仅是设备状态的直观印证,更释放出一个明确信号:HEPS已从“能运行”真正走向“稳运行、精运行”。当光斑不再“晃”,科学家才能真正“定睛”看世界。
两项核心指标全部超额达标,绝非终点,而是更高水平开放共享的起点。后续在高温超导材料界面原子构型解析、新冠刺突蛋白动态构象捕捉、固态电池充放电过程中锂离子迁移路径追踪等重大课题中,HEPS将提供前所未有的时空分辨能力与实验可靠性。可以预见,随着首批用户实验陆续启动,这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”,将加速催生一批具有原始创新意义的科学发现——而它的每一次稳定出光,都在为中国科技自立自强刻下更清晰的坐标。