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在懷柔雁棲湖畔，一個(gè)外形似“放大鏡”的裝置格外亮眼，其占地面積約976畝，約90個(gè)足球場(chǎng)大小。今年3月，這里剛剛成功加速了裝置的第一束電子束，向產(chǎn)生世界“最亮的同步光”又邁進(jìn)了一步。北京青年報(bào)記者了解到，該“放大鏡”形建筑群內(nèi)承載的是懷柔大裝置集群中的核心裝置——高能同步輻射光源，這將是我國(guó)第一臺(tái)高能量同步輻射光源，也將成為世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，預(yù)計(jì)2025年底完成裝置建設(shè)。

據(jù)北京市市發(fā)改委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，作為建設(shè)培育國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的重要載體和北京建設(shè)國(guó)際科技創(chuàng)新中心的核心支撐，北京懷柔綜合性國(guó)家科學(xué)中心持續(xù)聚焦原始創(chuàng)新、基礎(chǔ)研究，聚力攻關(guān)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)更多“從0到1”的突破。近年來(lái)，一座座“大國(guó)重器”正在這里落成。其中，被稱為“探測(cè)微觀世界利器”的“放大鏡”，格外引人注目。

(資料圖片)

中國(guó)科學(xué)院高能物理所高能同步輻射光源加速器部副主任李京祎介紹，上世紀(jì)40年代末，科學(xué)界發(fā)現(xiàn)，如同雨中快速轉(zhuǎn)動(dòng)的雨傘，沿傘邊緣切線方向會(huì)飛出一簇簇水珠，當(dāng)高能電子束團(tuán)在環(huán)形同步加速器上以接近于光速做回旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，也會(huì)在切線方向發(fā)射出電磁波，這就是同步輻射光。

與常規(guī)光源相比，同步輻射光亮度高、覆蓋頻譜寬，就像是超級(jí)X光機(jī)，人們可以借助它觀察到物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。自此，世界各國(guó)開(kāi)始建設(shè)專用的同步輻射光源以推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。2019年6月，高能同步輻射光源項(xiàng)目破土動(dòng)工。該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建設(shè)，主要建設(shè)內(nèi)容包括加速器、光束線站及輔助設(shè)施等，建設(shè)周期6.5年。

歷時(shí)近4年建設(shè)，曾經(jīng)的荒草地上已經(jīng)“長(zhǎng)”出了三棟主體建筑。今年3月，高能同步輻射光源直線加速器“滿能量”出束，率先迎來(lái)“開(kāi)門紅”，每秒都有百億量級(jí)的電子從電子槍“射”出，其中約90%的電子能順利抵達(dá)末端。這也意味著，這座“大國(guó)重器”進(jìn)入科研設(shè)備安裝、調(diào)束的并行階段，向產(chǎn)生世界最“亮”的同步光再邁進(jìn)一步。

目前，高能同步輻射光源的電子二級(jí)加速器-增強(qiáng)器基本完成安裝和設(shè)備聯(lián)調(diào)，最大的“環(huán)形加速跑道”——束流軌道周長(zhǎng)約1360.4米的儲(chǔ)存環(huán)加速器、開(kāi)展同步光加工和用戶實(shí)驗(yàn)的光束線站也正在加緊安裝。這個(gè)大裝置投入運(yùn)行后，儲(chǔ)存環(huán)中電子束在“奔跑”的過(guò)程中，將產(chǎn)生高亮度、高分辨、高能量的同步光，幫助科研人員“照亮”實(shí)驗(yàn)樣品，更好地解析物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其演變過(guò)程。

北青報(bào)記者從懷柔科學(xué)城管委會(huì)了解到，自2017年建設(shè)方案批復(fù)以來(lái)，經(jīng)過(guò)6年多的接續(xù)奮戰(zhàn)，懷柔綜合性國(guó)家科學(xué)中心已見(jiàn)雛形，聚集了一大批各類科研院所，突破了一大批“卡脖子”技術(shù)，涌現(xiàn)出一大批世界領(lǐng)先的基礎(chǔ)科學(xué)原創(chuàng)成果。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十三五”時(shí)期布局的29個(gè)科學(xué)設(shè)施平臺(tái)，已于2022年完成全部土建工程，今年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)三分之一正式運(yùn)行、三分之一試運(yùn)行、三分之一進(jìn)入科研狀態(tài)，主要任務(wù)是提升戰(zhàn)略科技力量體系協(xié)同創(chuàng)新能力。已經(jīng)投入運(yùn)行的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置、地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置及5個(gè)第一批交叉研究平臺(tái)，共吸引劍橋大學(xué)、北京大學(xué)、國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心、百度等國(guó)內(nèi)外高校院所和企業(yè)用戶380余個(gè)，涉及課題870余項(xiàng)。

懷柔綜合性國(guó)家科學(xué)中心正在加快推進(jìn)“十四五”時(shí)期新布局的科學(xué)設(shè)施建設(shè)，人類器官生理病理模擬裝置和4個(gè)設(shè)施平臺(tái)正在加快建設(shè)。

文/北京青年報(bào)記者 王斌

攝影/北京青年報(bào)記者 李娜

編輯/高艷