初具规模！这个“国之重器”建成后将产生地球上“最亮的光”

大科学装置，指的是国家重大科技基础设施，是我国实现诸多重大科技成果突破和建设科技强国的“利器”。比如大家熟悉的射电望远镜——中国天眼FAST。五一期间，我国不少大科学装置仍在施工中，科学家和建设者加班加点，保障工程顺利进行。这几天，我们将走进这些“国之重器”的工程现场，了解它们的重要作用。今天第一站，我们先走进北京怀柔科学城。

高能同步辐射光源主体工程初具规模

在怀柔科学城，大科学装置——高能同步辐射光源正在建设中。经过四年建设，工程主体已经初具规模。从空中俯瞰，高能同步辐射光源由三栋主体建筑构成，整体建筑外形好像一个放大镜，用以“探测微观世界”。从画面不难看出，综合实验楼和用户服务楼构成了“放大镜”的“手柄”，而最大的圆环状建筑则是光源装置区域，也是核心建筑，它是“放大镜”的“镜框”。听说建成后，这里能产生地球上“最亮的光”。

“最亮的光”比太阳亮度高1万亿倍

如果把高能同步辐射光源比作一个放大镜，我所在的位置就是最为核心的“镜框”部分。因为加速器装置还在建设调试，所以我们能够近距离地来一探究竟。到2025年，高能同步辐射光源建成运行后，将会产生世界上“最亮的同步辐射光”，它的亮度比太阳亮度高1万亿倍，可以照亮微观世界，将成为科学家探测微观世界的国之重器。

加速电子生产光照亮微观世界

最亮的光究竟是如何产生的呢？在展板上有个原理图，基本的原理就是加速电子、生产光。在直线加速器部分，高压电子枪出来的电子能量加速到0.5个GeV，然后在增强器从0.5个GeV加速到6个GeV，也就是6000兆电子伏，最后电子再进入到外面大的储存环中，电子在这里接近光速的速度奔跑中，会沿着切线方向产生一束束非常关键的同步辐射光，用于我们的科学研究。

其实同步辐射光也比较好理解，因为在我们的日常生活中，有一个非常类似的场景，就好像下雨时，很多人有过这样的经历，如果我们转动雨伞，沿着雨伞边缘的切线方向会飞出一簇簇水珠，就好像是甩出去的一束束光。这些X射线光束发光的角度非常小，光子非常集中，所以照亮探测微观世界的能力非常强。

看起来貌似简单，但是要让看不见、以接近光速的速度奔跑的电子按照预定计划的轨道运行，其实难度非常之大。比如增强器部分，电子就是在中间的真空管道中一边奔跑一边增强能量。在这个过程中我们看到周边的这些设备就是磁铁，有二极铁、四极铁、六极铁，它们南极北极的个数不一样，对电子约束的效果也不一样，可以一起来调整电子奔跑的方向、角度，通过极其精细地调控让近光速奔跑的电子按照需要的轨道来运行。

直线加速器电子束达到设计指标

经过四年建设，高能同步辐射光源不仅仅是整体工程主体已经基本建成，今年3月直线加速器满能量出束，成功加速第一束电子束。科研团队告诉记者，经过一个多月调试之后，目前直线加速器电子束是已经达到了设计指标。增强器部分这些设备也已经完成安装和初步调试，下一阶段将和直线加速器进行联调，要将电子束能量增强到6000兆电子伏，这也是非常非常关键的一步。

2025年，这一国之重器建成之后，最亮的同步辐射光将为我们探测微观世界带来哪些改变呢？让我们一起期待。

高能同步辐射光源 未来应用前景广阔

正在建设中的高能同步辐射光源，是我国第四代同步加速器光源。记者说，它们的演变就像黑白电视图像到彩电、LED，再到4K高清。那么未来的地表最强光，都能应用在哪些领域呢？