强国新基石！央视国庆特别节目探秘高能同步辐射光源

排行榜 2025年10月02日 12:00 0 aa

10月1日，央视推出国庆特别节目《团结奋斗向复兴》，探秘怀柔科学城大科学装置——高能同步辐射光源，这样的一台巨型“x光机”是如何看清楚微观物质世界的呢？接下来，让我们一起跟随镜头，走进高能同步辐射光源一探究竟.

大科学装置是建设科技强国的利器，也是实现高水平科技自立自强的牢固基石。“十四五”期间，北京怀柔综合性国家科学中心布局的6个国家重大科技基础设施中，已有4个通过国家验收正式运行。

世界上设计亮度最高的高能同步辐射光源，也将在今年年底开启试运行。从空中俯瞰，它的外形酷似一个超级放大镜，未来这里将能造出比太阳亮万亿倍的光，是观测物质微观世界的大国重器。2019年，该光源在北京怀柔科学城开工建设，今年3月启动带光联调。

它如同一座巨型X光机，通过发射出的我们看不见的X光射线，科学家们可以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、新材料研发等诸多领域面临的重大科学问题，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。

巨型X光机探索微观世界的利器

总台央视记者褚尔嘉：我现在就是在北京怀柔科学城里位置比较高的一处地方，从我们这里可以远远地眺望到高能同步辐射光源。这座光源可以说是北京怀柔科学城里占地面积最大的一个大科学装置，它的总体占地达到了976亩，而它的主体中间的这个储存环的周长达到了1360.4米，中间可以容纳下多达20个足球场。如果从空中我们来俯瞰这座大科学装置，可以说它就像一个超级的放大镜，这也寓意着它是一个探索微观世界的利器。

位于高能同步辐射光源核心区域的中央控制室是光源的大脑。屏幕上显示着光源的运行状态和各项指标。今年3月，高能同步辐射光源正式启动带光联调，进入了验收前的最后冲刺阶段。

高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民介绍，我们11月份要把各个线站的性能指标要达到，这样一来我们整个光源的指标就达到了。12月就开始接待一些用户了，叫光源的试运行。到明年6月份之间，我们保留这种试运行状态。国家验收一完毕，我们就正式投入运行。

高能同步辐射光源是一种提供高性能X射线的大科学装置，在储存环加速器里高速运转的电子具有高达60亿电子伏特的能量，将可以发出亮度相当于太阳光的一万亿倍的光。它主要由直线加速器、增强器、储存环和光束线站构成，通过加速电子、生产光。

总台央视记者褚尔嘉：现在在我身后这里就是高能同步辐射光源的一条光束线站，目前光源已经建设有14条这样的光束线站供科研人员使用。光源的储存环发出的光会经过光束线的精细化调制以后，进入我身后的实验站，供科研人员开展各类科学实验。就像是我们从山里采了一块原石，经过光束线的精细化打磨，它变成了一块璞玉，交给了科研人员。目前我身后的实验站（将）可以开展例如说像新能源的电池构效研究，以及环境中的重金属污染等科学实验。

高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民介绍，我们现在高能同步辐射光源已经开始进行光学实验了。这其中就是一个线站，它做了一个样片，3毫米的不锈钢板，这是用普通的X光照出来的图像，这是用我们高能光源照出来的，非常清晰。体现了我们第四代光源的一个清晰度的性能水平。为今后的实验奠定了重要的基础。

迎难而上以中国速度建设世界最亮光源

为了这一天的到来，无数建设者和科研人员克服了种种困难，仅6年左右，就建设起了这座目前世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源，实现了光源的顺利出光。

中国科学院高能物理研究所研究员、副所长董宇辉介绍，这个就是我们第一次出光的窗口，距离发光点大概330米。当时我为了记录，我用了这张能够对X光感光的一种我们称之为黄纸，我就把它贴到了窗口。然后光照过来以后，就在黄色的纸上打出了一个黑色的一个方形的光斑。这就证明我们的机器，我们的加速器能够正常地运转。这就是我们工程的一个非常重要的、非常关键的点。表明我们的系统是没有问题的，我们可以进行下面细致的工作了。

2019年6月，高能同步辐射光源在北京启动建设，预计建设周期为6年半。然而开工没多久，突如其来的新冠疫情就打乱了整个工程的建设计划。

董宇辉介绍，开工之后就遇到了疫情，所以我们就实行了封闭施工。当时封闭施工，工地里是什么都没有，一片荒地。中国科学院物理所，他们先建成的园区，他们的食堂来给我们送饭。

尽管困难重重，但工程技术人员仅用了3年多的时间，就完成了高能同步辐射光源土建部分的建设。2023年12月，光源储存环1776台磁铁中的最后一台安装就位，标志着这座大科学装置的储存环主体设备安装完毕。为了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，再次创造了中国奇迹。

高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民介绍，其实在整个设备研制过程中，我们攻克了很多难题。这是一个6毫米狭缝的真空盒，我们要在里面镀上膜，抽真空，只有这样电子束才能没有阻拦地通过。我们经过不断地努力，不断地实验、攻关，终于把这个问题解决了，这是我们的一个创新点之一，这在国际上也是难题。