位于北京懷柔的亞洲首臺第四代高能同步輻射光源 來源：中科院高能所
據《科學》新聞(Science News)報道，亞洲首臺第四代高能同步輻射光源(HEPS)即將在北京啟動首批光束實驗。該光源可以產生高強度 X 射線，揭示蛋白質和材料的原子級結構。
HEPS 建設由中國科學院高能物理研究所領導，于 2019 年 6 月正式在北京懷柔科學城啟動建設，建設周期 6.5 年，項目耗資 47.6 億元人民幣。據介紹，在周長 1.36 千米的儲存環內，HEPS 可將電子加速到 6 千兆電子伏的能量，產生短波長的高能硬 X 射線，用于在原子到納米尺度上對材料和生物結構進行高分辨率的原位成像，在納秒時間尺度上捕捉化學反應的瞬間，對于結構生物學等科研領域有重大意義。HEPS 建成后，可發射比太陽亮度高 1 萬億倍的光，將成為世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，也是全球首批 10 皮米弧度量級自然發射度的光源之一，質子束質量與美國能源部的先進光子源(APS)相當。報道稱，HEPS 將于今年 12 月底為少數內部科學家進行首批光束實驗，在 2025 年 1 月底之前承接學界更廣泛的實驗任務，屆時，使用者可以在 14 條光束線站中開展生物醫學、能源、先進材料和凝聚態物理等學科的實驗。未來，光束線站的數量將增至 90 條以上。
為了產生明亮的 X 射線，電子束必須緊密聚束。中國科學院高能物理研究所
高能物理研究所于 2008 年首次提出 HEPS 計劃，10 年后開始建造這座耗資 47.6 億元人民幣(6.57 億美元)的綜合設施。目前，高能物理研究所團隊正在等待 HEPS 資助方中國國家發展和改革委員會的最終審查和運營許可。在 12 月底，少數內部科學家首次看到光束線后，HEPS 用戶委員會將向更廣泛的研究界發出實驗征集。
HEPS 是亞洲第一臺第四代同步加速器。接下來可能是 SPring-8 同步加速器，日本將于明年開始升級該設備，計劃到 2029 年將其改造為 SPring-8-II。目標是將 SPring-8 的亮度提高 100 倍以上，使其成為世界上最強大的同步加速器。與此同時，HEPS 不會滿足于現狀，計劃在未來 5 年內再增加 30 到 32 條光束線。
