一个拥有亚洲顶尖技术的国家,其亮度可达太阳的一千亿倍

中国在北京怀柔科学城拥有一个巨大的“放大镜”。这项技术产品也被称为高能同步辐射光源(HEPS)。

它发出的光比太阳亮一千亿倍,是亚洲首个第四代同步辐射光源。

作为一个先进科学研究设施,这里可以揭示原子级结构,支持病毒蛋白质研究、人脑分析和药物开发,彰显了中国基础科学设施在世界上的领先地位。

中国的超级放大镜

从2019年开工到2025年完成全部流程验收,HEPS的建设耗时六年,耗资50亿元人民币(相当于18.8万亿越南盾)。整个项目的设计理念和施工难度均属世界一流。

它的主体看起来像一个巨大的放大镜,但实际上由一个环形储存环和一个复杂的管道系统组成,从头到尾连接起来的总长度近1.4公里。

一个拥有亚洲顶尖技术的国家,其亮度可达太阳的一千亿倍

电子在管道内以接近光速的速度旋转,每秒旋转数万圈。

正是这种高速运动产生了极强的X射线,使研究人员能够穿透物质表面,直接观察原子级精度的微观结构。

HEPS是第四代同步辐射光源设备,目前全球仅有三台这样的设备,其中唯一一台位于亚洲。

与第一代和第二代设备相比,第四代设备在光束体积、亮度和稳定性方面取得了巨大进步。它可以将光束体积减少至少100倍,使光线更集中、更明亮,从而清晰观察微观世界的结构。

该设备有14条光束线环绕主体结构,未来还将增加更多,允许多个研究小组同时进行研究。

科学研究中的应用前景

HEPS的诞生标志着中国在高能同步辐射领域技术发展过程的完善。

与前代设备相比,第四代HEPS系统不仅显著提高了光源的亮度和稳定性,还支持多个研究小组同时进行实验,最大化资源利用。

每个光束线站都配备了独立的研究空间。这使得多个研究小组可以同时进行实验,为从生物大分子到脑科学、从物理材料到化学反应的精确观察创造条件。

这种高并发研究能力使HEPS成为一个核心设施,全球研究人员竞相争取使用许可。

一个拥有亚洲顶尖技术的国家,其亮度可达太阳的一千亿倍

在应用范围上,HEPS不仅用于基础科学研究,还对应用科学产生深远影响。

在药物设计中,它可以提供原子级的蛋白质结构数据;在材料科学中,它可以解析新型合金或半导体的微观排列;在脑科学中,它可以重建神经网络结构,支持疾病研究和治疗方法设计。

HEPS在中国的完成充分展示了该国在建设基础科学设施方面的实力和远见,为全球科学研究提供了一个先进平台。这不仅是实验设备,还是国际科学合作的重要桥梁。

(编译:李程;审校:Momo;来源:越南中文社

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