首次出光！我国前沿科技尖端研究手段实现重要突破

据“上海科技大学”微信公众号10月21日消息，由上海科技大学牵头建设、中国科学院上海高等研究院及中国科学院上海光学精密机械研究所共同承建的国家重大科技基础设施——硬X射线自由电子激光装置（简称“SHINE”）成功实现自由电子激光首次出光，向着2027年底建成投用迈出关键一步。

硬X射线自由电子激光装置SHINE首次出光。图源：新华社

据介绍，SHINE的建设将大幅提升我国基础研究能力和原始创新能级。

SHINE于2018年4月启动建设，采用4吉电子伏特（GeV）连续波超导直线加速器产生的电子束，驱动18台4米长、磁周期为55毫米的波荡器线。在全面建成后，SHINE加速器的电子能量将达到8GeV，首期两条波荡器线可产生光子能量覆盖0.2至15千电子伏特（keV）的自由电子激光辐射。

科学发展要求科学家们不仅能看清物质“长什么样”，还需知道它们“是怎样发生变化的”。

据悉，X射线自由电子激光犹如一台“超高速相机”，能够给原子拍摄“慢动作”。它可以帮助科学家研究材料内部的原子排列的动态变化过程、化学反应中分子构型演变的动态过程、光照后材料电子结构的动力学、蛋白质工作时的结构演变动力学等问题。

对于产业应用而言，SHINE拥有的纳米级超高空间分辨能力与飞秒级的超快时间分辨能力，有望为生命科学、量子材料、未来能源等前沿科学领域提供微观结构解析、超快动力学研究等尖端研究手段。