项目概述与里程碑 - 高能同步辐射光源（HEPS）于2025年10月29日通过工艺验收，预计2025年底开启试运行，2026年6月正式投入运行[1][18] - HEPS是世界设计亮度最高的第四代同步辐射光源，是我国和亚洲首个第四代同步辐射光源项目[1][6] - 项目于2019年6月开工建设，土建部分在三年多内完成，储存环1776台磁铁安装精度误差小于50微米[17] 核心技术参数与性能 - HEPS电子束流能量高达6 GeV（实测6.01 GeV），能提供能量高达300 keV的硬X射线[4][9] - HEPS的光亮度比普通X光机亮10万亿倍，比太阳亮度高1万亿倍，比第三代光源亮度高出100到1000倍[4][5] - HEPS储存环设计发射度约为35 pm·rad，实测水平自然发射度为0.0568 nm·rad，在国际同类光源中处于领先水平[8][9] - 装置具备超高灵敏度，曾记录到7.8级地震导致的地面波动，轨道异常波动峰值约330微米[10] 加速器系统与工作原理 - 加速器系统采用“三级火箭”结构：电子枪和直线加速器（49米）将电子加速至0.5 GeV，增强器（周长450多米）将能量提升至6 GeV，储存环（周长1360米，占地约20个足球场）产生同步辐射光[6][8] - 同步辐射原理是接近光速的电子在磁场中做曲线运动时，沿切线方向发射电磁辐射[3] - 第四代光源核心技术突破在于实现极低电子发射度，采用创新的多弯铁消色散结构[8][9] 探测器技术突破 - 科研团队攻克X射线直接探测技术，实现传感器、读出芯片和倒装焊三大关键技术国产化[11][12] - 第三代探测器样机性能对标甚至超越国际主流产品，具备超100万倍的动态范围和每秒超过1000张的高速成像能力[12] - 自主研发探测器每台可节省数百万元人民币，未来90多条线站建设将节省数亿元科研成本[18] - 最大版本探测器像素可达600万，将大批投入线站使用[13] 应用领域与科学价值 - 在生命科学领域，HEPS将支持灵长类脑成像及神经网络连接的三维成像解析，有助于抗肿瘤药物开发[14] - 在工程材料领域，HEPS能深入分析航空发动机叶片等工件内部缺陷，为航空航天材料研究和芯片破解“卡脖子”难题提供支撑[4][15] - 装置可观察锂离子在电池中的移动过程，帮助提高电池容量和寿命[15] - HEPS作为多学科交叉研究平台，能提供纳米级空间分辨、皮秒级时间分辨和毫电子伏级能量分辨的同步光[14]