位于怀柔科学城的高能同步辐射光源投入试运行半年,不断打磨“内功”,向着正式运行的目标冲刺。6月13日,2026年“活力中国调研行”北京主题采访活动探访了这座大科学装置。
试运行期间日程已排满
6月13日,周六,高能同步辐射光源的实验大厅里,各项实验有条不紊地开展。
“从试运行起,日程表基本就排满了。有一次,工程材料线站一天就接待了9批实验用户。”该装置工程材料线站负责人、中国科学院高能物理研究所副研究员杨一鸣已经习惯了“连轴转”模式。他正在推进的工作,是与中国钢研科技集团王海舟院士团队成员杨丽霞讨论实验进展。
图为高能同步辐射光源实验大厅。该实验是借助该光源储存环中引出的同步辐射光——比太阳亮1万亿倍,看清高铁车轮踏面表层下数百微米深处的原子间距变化。直径1米、重量逾300公斤的高铁车轮,已经在列车轨道上运行了80万公里。在高速运转的环境下,地面上溅起的一粒小石子就能在车轮上打出冲击坑,科研团队希望了解因结构变化所导致的材料内部残余应力变化。
图为高能同步辐射光源实验大厅。“如果使用普通的实验室X光机,实验周期更长,穿透能力也只能停留在几十微米的量级。”杨丽霞说,高能同步辐射光源提供了全新的实验手段,团队已经在线站获取了关键数据,“我们的目标是,为高铁车轮的服役评价提供一种可靠且精准的新手段。”
图为高能同步辐射光源实验大厅工程材料线站。首轮课题实验申请正在评议
中国科学院高能物理研究所高级工程师周良也参与了高铁车轮残余应力的项目研究。他说:“虽然还在试运行阶段,但从实验结果看,这座大科学装置发出的光质量很好,不输国际同类装置。”
图为高能同步辐射光源实验大厅工程材料线站,科研人员正在工作。如他所言,凭借优秀的性能,怀柔科学城的这束“光”吸引国内外科研团队不断发来实验申请。包括工程材料线站在内,该光源已建成的14个用户线站几乎保持24小时连续运转,换人不停机。
图为高能同步辐射光源实验大厅展示的装置零部件。“今年3月我们就提前启动了装置正式运行后的首轮课题征集,截至目前已收到1700余项申请。”中国科学院高能物理研究所副所长、高能同步辐射光源常务副总指挥董宇辉透露,最终将筛选出最有价值的项目落地。未来,这座世界综合性能领先水平的高能光源将在服务国家重大需求、基础科学研究、工业核心技术突破等方面发挥更大作用。
图为高能同步辐射光源实验大厅展示的装置零部件。超95%核心设备自主研发
前不久,由怀柔科学城企业标度量子自主研发的原子力显微镜,在高能同步辐射光源高分辨纳米电子结构线站上岗,服务于新型半导体、二维材料等前沿物质的微观性能解析。
图为高能同步辐射光源实验大厅工程材料线站做高铁车轮实验用到的材料。“高能同步辐射光源的相关设备需要适配超高真空环境、强电磁干扰、极低振动等苛刻需求。”中国科学院高能物理研究所研究员王嘉鸥介绍,他在一次展会现场,一眼就相中了这台国产科学仪器,“成像结果好且稳定。”
图为高能同步辐射光源实验大厅工程材料线站,科研人员展示做高铁车轮实验用到的材料。经过近一年的合作磨合,“定制款”原子力显微镜高度匹配了高分辨纳米电子结构线站的使用需求。“实验室内的其他设备全力运转、工作人员在一旁走动,都不会干扰设备的成像质量。”王嘉鸥说。
这只是高能同步辐射光源引导科学仪器设备国产化的案例之一。“目前,超过95%的核心设备都由我国自主研发,相关的控制系统、数据管理软件也实现了国产化。”董宇辉表示,这些由高能同步辐射光源牵引研发的国产化装备,部分已经销售到了海外。
目前,包括高能同步辐射光源在内,怀柔科学城布局的37个设施平台中,29个已投入科研状态。这些设施平台不仅催生前沿成果,集聚全球高水平科研人才,还为国产高端科学仪器提供了丰富的应用场景和迭代验证机会。
来源:北京日报客户端