又一个国家大科学装置----高能光源即将完工

闯者

<p class="ql-block">高能同步辐射光源(HEPS)是中国科学院、北京市共建怀柔科学城的核心装置,由国家发展改革委批复立项,中国科学院高能所承担建设,为“十三五”国家重大科技基础设施。</p> <p class="ql-block">2019年年中,“高能同步辐射光源”装置在怀柔科学城北部核心区开工,于2025年底验收并投入运行,是中国第一台高能同步辐射光源,也是世界上最亮的第四代同步辐射光源。</p> <p class="ql-block">设施建成后,成为世界上发射度最低、亮度最高的第四代同步辐射光源之一,最“亮”的光将帮助人类更细致观察微观物质的细节,为国家解决在资源、能源、环境、人口和健康等诸多领域面临的挑战提供科学基础。</p> <p class="ql-block">四代光源和三代光源对比</p> <p class="ql-block">光源的技术挑战</p> <p class="ql-block">1. 材料科学领域</p><p class="ql-block">高能光源可以用于研究材料的电子结构、晶体结构、表面结构等方面的性质,可以帮助科学家探索新的材料性质,从而开发出更加高效、高性能的材料。例如,在材料生长领域,高能光源可以用于实时探测和优化材料生长过程,从而得到更加纯净、完整的材料晶体。</p> <p class="ql-block">2. 生命科学领域</p><p class="ql-block">高能光源在生命科学领域中的应用也非常广泛。例如,在生物大分子结构研究领域,高能光源可以用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和功能,以便科学家更好地理解和探索生命科学中的基本问题。</p> <p class="ql-block">北京大学多模态跨尺度生物医学成像设施大科学装置,紧挨在高能光源,利用高能光源研究生命科学补齐影像学的类型,直接利用光纤传输数据,用于科学研究。以往是去上海做光源实验,2025年大光源验收后,就可以在北京进行相关的实验。</p> <p class="ql-block">3. 能源环境领域</p><p class="ql-block">高能光源在能源环境领域中的应用也非常广泛,例如在太阳能电池领域,高能光源可以用于研究太阳能电池中电荷的传输和输运等问题,从而提高太阳能电池的效率和稳定性。</p> <p class="ql-block">储存环能量达6千兆电子伏,发射度小于0.06纳米·弧度,高性能光束线站容量不少于90个,提供能量达300千电子伏的X射线,具备纳米量级空间分辨、皮秒量级时间分辨、毫电子伏量级能量分辨能力。图中是22站入口。</p>