世界顶尖大科学装置 首次出光 能拍“分子电影”

2026年10月24日

记者21日从上海科技大学获悉,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)建设取得突破性进展。装置采用4吉电子伏特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,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性一步。

上海拥有全球重要的光子科学设施集群。作为照亮微观世界的科研利器,SHINE正是其中最前沿的一台大科学装置。如果说传统的同步辐射光源能拍下静态“分子照片”,那么SHINE就像一台“超级摄像机”,能拍出记录微观世界快速运动的“分子电影”。

据介绍,建成后,SHINE加速器的电子能量将达到8吉电子伏特,首期两条波荡器线可产生光子能量覆盖0.2至15千电子伏特的自由电子激光辐射,光脉冲的长度可短至飞秒量级,最高重复频率可达1兆赫兹。装置可以精准捕捉原子分子快速动态变化过程,将为生命科学、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。

记者了解到,全球仅有两台这种类型的高重频硬X射线自由电子激光装置。SHINE有助于提升我国基础研究能力和原始创新能级,成为支撑高水平科技自立自强、建设科技强国的重要科研平台。 据新华社