夏日的北京雁棲湖畔,群山疊翠,一座銀灰色的巨型環(huán)形裝置靜臥于此。從空中俯瞰,形似一個超級放大鏡。在這里,高能同步輻射光源(HEPS)可迸發(fā)出比太陽亮萬億倍的光,看清納米級的微觀世界。
![]()
晨光下的高能同步輻射光源。新華社發(fā)(袁廣 攝)
6月13日,“活力中國調(diào)研行”記者團(tuán)走進(jìn)北京懷柔科學(xué)城,探訪大國重器,感受創(chuàng)新之光。
作為我國首臺高能量同步輻射光源,HEPS是目前全球設(shè)計亮度最高的第四代同步輻射光源,可以為航空航天、能源環(huán)境、生物醫(yī)藥等前沿科學(xué)和工程應(yīng)用等領(lǐng)域提供高品質(zhì)的X光。
HEPS是怎么工作的?HEPS常務(wù)副總指揮董宇輝在現(xiàn)場通過沙盤向記者介紹。
在HEPS的儲存環(huán)里,電子以接近光速飛馳,當(dāng)經(jīng)過彎轉(zhuǎn)磁鐵或者特殊設(shè)計的插入件時,會沿著軌道切線方向釋放出極其“明亮”的同步輻射光。這些光經(jīng)過精密調(diào)制后被引到光束線站,“照亮”實(shí)驗(yàn)樣品,讓科研人員看清微觀世界的秘密。
航空葉片內(nèi)部缺陷檢測、3D打印過程動態(tài)結(jié)構(gòu)捕捉、高鐵車輪踏面殘余應(yīng)力表征、液態(tài)和固態(tài)電池原位工況檢測……自去年12月啟動試用用戶實(shí)驗(yàn),截至今年4月底,這臺“超級顯微鏡”已支撐完成了100余個單位的近300個課題實(shí)驗(yàn)。
“除了在全球范圍內(nèi)征集課題,下一步我們也將推動用戶和科研人員共同組成聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,合力攻關(guān)困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一系列難題。”董宇輝說。
在懷柔科學(xué)城,除HEPS外,還有其他大國重器。目前,懷柔科學(xué)城已落地37個重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺,組成了全國密度最高的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺集群。
走進(jìn)極低溫強(qiáng)磁場量子振蕩實(shí)驗(yàn)站,混合超導(dǎo)磁體和制冷機(jī)不停運(yùn)轉(zhuǎn),提供了比地球磁場強(qiáng)數(shù)十萬倍的穩(wěn)態(tài)磁場和逼近絕對零度的極限溫度。在這樣極端的環(huán)境下,實(shí)驗(yàn)材料內(nèi)部的電子會展現(xiàn)出奇特的量子行為,呈現(xiàn)出常溫和弱磁場下無法觀測到的新物態(tài)。超導(dǎo)、量子、拓?fù)洹粋€個聽起來有些“高冷”的詞匯,正變?yōu)榭捎|可見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
![]()
6月13日,北京懷柔科學(xué)城中國科學(xué)院物理研究所內(nèi)的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置極低溫強(qiáng)磁場量子振蕩實(shí)驗(yàn)站。新華社記者 郭興 攝
20多個像這樣的實(shí)驗(yàn)站,共同構(gòu)成了綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置。裝置不僅能產(chǎn)生極端的溫度、壓力、磁場等條件,還能將2種或多種極端條件組合起來同時使用,為用戶提供多種在綜合極端條件開展材料制備、物性表征、量子調(diào)控和超快動力學(xué)過程的研究手段。
“這樣的極端實(shí)驗(yàn)條件是很多科研人員夢寐以求的。早在實(shí)驗(yàn)站建設(shè)過程中,劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的科研團(tuán)隊就主動聯(lián)系我們。在正式開放后他們已經(jīng)3次來這里進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),今年9月還將再次到訪。”中國科學(xué)院物理研究所副研究員李崗說。
以科研基礎(chǔ)設(shè)施開放共享為紐帶,懷柔科學(xué)城持續(xù)推動國際開放合作,向全球開放17個重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,服務(wù)覆蓋30余個國家和地區(qū)的1000余家創(chuàng)新主體,發(fā)起“國際子午圈”“全景數(shù)字生命”大科學(xué)計劃,每年舉辦國際基礎(chǔ)科學(xué)大會等各類活動200余場,集聚全球創(chuàng)新力,共筑科技新高地。
國內(nèi)科學(xué)家與國際頂尖學(xué)者頻繁往來,青年人才帶著奇思妙想入駐城內(nèi),未來材料、未來健康、未來能源等未來產(chǎn)業(yè)搶灘布局……懷柔科學(xué)城,一座以“科學(xué)”命名的新城,正在綠水青山間拔節(jié)生長。
雁棲湖畔,世界級原始創(chuàng)新承載區(qū)加速崛起,北京的科技創(chuàng)新之光日益璀璨,為國家高水平科技自立自強(qiáng)注入澎湃動能。(記者潘潔、鮑赫、余佩璇)
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.