比太陽亮1萬億倍,性能世界領先!北京“國之重器”HEPS試運行

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2026年中關村論壇上 , 一則重磅科技成果震撼發布:位于北京懷柔科學城的高能同步輻射光源(HEPS)正式啟用進入試運行階段 , 這臺被稱作“超級顯微鏡”的國之重器 , 能發出比太陽亮1萬億倍的X射線 , 不僅是亞洲首個、中國首臺第四代同步輻射光源 , 更憑借全球頂尖的設計亮度與綜合性能 , 讓中國在微觀探測領域一舉躋身世界第一梯隊 。

消息經央視、新京報等權威平臺披露 , 標志著我國同步輻射光源實現從第三代到第四代的代際跨越 , 也為前沿科研與高端產業裝上了“超級慧眼”。

從原理上看 , HEPS的核心邏輯并不復雜 , 卻凝聚著全球最尖端的加速器技術 。 它就像一座巨型“電子運動場” , 周長1.36公里的儲存環內 , 電子被加速至60億電子伏特、接近光速飛行 , 經過彎轉磁鐵時沿切線釋放出超高亮度的同步輻射X射線 。

與第三代光源相比 , 第四代HEPS實現了質的飛躍:其儲存環束流發射度僅56.8皮米·弧度 , 電子束更集中、發散更小 , 相當于把指尖壓縮到針尖大小 , 亮度直接提升2至3個數量級 , 達到太陽光的1萬億倍 。

這種極致的“亮” , 不是單純的視覺震撼 , 而是能穿透厚重樣品、捕捉原子級微觀結構、追蹤百億分之一秒分子運動的硬核能力 , 讓人類看清物質本質的精度 , 邁入了前所未有的納米與皮秒量級 。

更難得的是 , HEPS的領先是全方位的 。 作為全球設計亮度最高的同步輻射光源 , 它可提供300千電子伏特的高能X射線 , 既能看透航空發動機葉片、高鐵輪轂等重型材料的內部缺陷 , 也能解析芯片納米級電路、電池充放電時的離子遷移 , 還能捕捉藥物分子與病毒的結合過程、繪制腦器官神經連接圖譜 。
之前的驗收階段 , 它就為91家單位完成200余項課題實驗 , 提供近5000小時機時 , 清華、北大等高校與寧德時代、比亞迪等企業紛紛“搶位” , 多個領域實驗均取得突破性成果 , 充分驗證了其“全能型科研利器”的實力 。

同時 , 項目核心設備國產化率超95% , 從加速器設計到光束線站研發 , 全鏈條自主可控 , 徹底擺脫了高端科研設施的外部依賴 。
HEPS的意義 , 遠不止一臺科研裝置那么簡單 。 長期以來 , 全球同步輻射光源供不應求 , 而第四代高能光源更是美歐等少數國家的“獨門利器” , 是支撐前沿基礎研究、突破“卡脖子”技術的核心平臺 。

如今HEPS建成試運行 , 讓中國繼美歐之后 , 成為全球三大第四代高能同步輻射光源擁有國之一 , 填補了我國高能量同步輻射光源的空白 , 也與國內現有光源形成能區互補 , 構建起完整的光源體系 。
對國家戰略而言 , 它是材料科學、生命醫藥、航空航天、半導體等領域的“萬能鑰匙”——小到新藥研發、催化劑優化 , 大到航空裝備質量檢測、新能源電池迭代 , 都能依托它看清微觀癥結、找到創新路徑 , 為產業升級與科技自立自強筑牢底層支撐 。

從2019年動工到2025年通過工藝驗收 , 再到如今試運行 , HEPS用6年多時間 , 把“探索微觀極限”的構想變成了現實 。 它就像人類伸向宇宙與物質深處的“超級觸角” , 既承載著基礎科研的無限可能 , 也肩負著服務國家需求、推動產業變革的重任 。
根據計劃 , HEPS今年將通過國家驗收 , 并面向全球開放 , 而且未來還可從14條光束線站擴容至90條 , 服務更多科研與產業項目 。

這束比太陽亮萬億倍的“科技之光” , 不僅照亮了微觀世界的奧秘 , 更照亮了中國科技自主創新的前行之路 , 讓我們在探索未知、攻克難關的征途上 , 擁有了更清晰、更強大的“視界” 。
【比太陽亮1萬億倍,性能世界領先!北京“國之重器”HEPS試運行】

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