“高能同步輻射光源的基礎設施建設今年會全部完成,同時,設備的部件生產已經完成相當大一部分,正在逐步安裝,爭取年底完成注入器安裝,并開始調試。”兩會期間,全國人大代表、中國科學院院士、中科院高能物理所所長王貽芳告訴科技日報記者。
同步輻射光源被譽為“超級顯微鏡”,可以利用X射線看清物質內部的結構,是前沿基礎科學、工程材料和裝備制造等戰略高技術不可或缺的手段。
“正在建設的高能同步輻射光源由注入器、儲存環和光束線站等部分組成。”王貽芳說,可以更清楚地“看到”材料的內部結構,這對材料科學、生命科學、物理、化學、環境、地質等各個學科的發展具有重要作用。
那么,與中、低能區的同步輻射光源相比,高能同步輻射光源有什么優勢?
對此,王貽芳解釋道,高能同步輻射光源的能量高,能夠“看清”厚重的樣品;同時,它的亮度比第三代光源高出兩個數量級(百倍)及以上,能夠看到很小的樣品,看樣品所用的時間也比較短。
更重要的是,高能同步輻射光源將建設數十條光束線和相應的實驗站,可以滿足不同用戶的需求。“從光束線指標看,它超過了國內所有的同步輻射光源;從設計角度看,它是目前世界上設計指標最高的光源,沒有之一。”王貽芳充滿自信地說。
高能同步輻射光源于2019年6月在北京懷柔科學城開工建設,建設周期6.5年,預計2025年開始試運行。建成后,高能同步輻射光源將成為中國第一臺高能量同步輻射光源,也是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一,與美國先進光子源、歐洲同步輻射裝置、日本SPring-8、德國的PETRA-III一起,構成世界五大高能同步輻射光源。
“它將滿足國家戰略和工業核心創新能力等相關研究對高能量、高亮度X射線的迫切需求,為基礎科學和工程科學等領域原創性、突破性創新研究提供重要支撐。”王貽芳強調。
“高能同步輻射光源是一個工具、平臺,它的目標是可以滿足國內相關領域用戶的需求。”王貽芳說,根據科學目標,它可以對物質的微觀結構進行多維度、實時探測,解析物質結構及其變化的周期和過程,探究材料性能和使用過程中失效的關鍵因素,解決高溫合金材料的制造、加工、服役和修復等環節中一系列復雜問題,還可以解析微米量級的蛋白質晶體結構,解釋重要蛋白的功能,推動新藥發明等等。
王貽芳透露,高能同步輻射光源的設計壽命為30年,建成后還會不斷升級改造,預期工作壽命可達50年甚至更長。