HEPS是我國首個高能量同步輻射光源，也是目前全球設(shè)計亮度最高的第四代同步輻射光源。截至2025年1月，經(jīng)過多次技術(shù)調(diào)試，HEPS儲存環(huán)的束流流強已突破40毫安，電子束流發(fā)射度成功降低至93皮米弧度。“電子束流發(fā)射度可以衡量電子束的精細(xì)程度——數(shù)值越小，說明電子束在橫向擴散越少，所有電子都更緊密地沿著中心軸運動。”HEPS工程總指揮、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員潘衛(wèi)民說，這樣高品質(zhì)的電子束能，產(chǎn)生更明亮的同步輻射光，就像把散開的探照燈光束凝聚成激光。

HEPS航拍圖

增強器潘衛(wèi)民介紹，今年1月，HEPS建設(shè)團(tuán)隊創(chuàng)新開發(fā)了一種注入引出機制。由于設(shè)備內(nèi)部空間極為緊湊，傳統(tǒng)注入方式難以操作，他們讓儲存環(huán)里電荷量損耗的舊電子束團(tuán)“坐電梯”到增強器中，與增強器中的低電荷量電子束團(tuán)混合累積“充電”，形成高電荷量的電子束團(tuán)。經(jīng)過二次加速累積后，這些升級版電子束團(tuán)又被精準(zhǔn)送回儲存環(huán)原位，替換舊束團(tuán)。這套方案既降低了對增強器的要求，又能讓舊電子循環(huán)再利用，使得HEPS加速器更加綠色環(huán)保。

儲存環(huán)HEPS首期建設(shè)14條用戶光束線站和1條測試線站，其中，硬X射線成像線站(HXI)是HEPS的特色線站之一，可提供高空間相干的高能X射線。HXI線站可實現(xiàn)強穿透、高靈敏度、大視場、高分辨X射線成像，將為航空航天工程材料研究、全腦介觀3D成像等前沿領(lǐng)域提供強有力的科研支撐。

據(jù)悉，HEPS是北京懷柔科學(xué)城的核心裝置，由國家發(fā)展改革委批復(fù)立項，中國科學(xué)院、北京市共建，中國科學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建設(shè)，于2019年6月啟動建設(shè)，建設(shè)周期6.5年。目前，HEPS已完成了加速器和第一批光束線站的建設(shè)，并開展了多輪束流調(diào)試和帶光調(diào)試。

(中國科學(xué)院高能物理研究所供圖)