我国硬X射线自由电子激光装置SHINE首次出光 可拍“分子电影”

记者10月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（SHINE）建设取得突破性进展，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。

据介绍，SHINE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，成功出光。作为上海光子科学设施集群中最前沿的大科学装置，它被称为照亮微观世界的“科研利器”。

如果说传统同步辐射光源能拍下静态“分子照片”，SHINE则像一台“超级摄像机”，能拍出记录微观世界快速运动的“分子电影”。建成后，其加速器电子能量将达到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15千电子伏特的辐射，光脉冲短至飞秒量级，最高重复频率达1兆赫兹。

装置可精准捕捉原子分子的快速动态变化，为生命科学、量子材料、未来能源等前沿领域提供微观结构解析与超快动力学研究手段。全球目前仅有两台此类高重频硬X射线自由电子激光装置，另一台是美国在建的直线加速器相干光源二期高能升级装置。

SHINE于2018年4月启动建设，上海科技大学为法人单位并牵头统筹，中科院上海高等研究院承担加速器、波荡器建设，中科院上海光机所承担极端光物理线站。它的建成将提升我国基础研究能力与原始创新能级。（记者董雪）