太陽の1兆倍の明るさを持つこの大型科学装置は、今年末までに最初の光線を放射する予定だ。

北京市懐柔科学城の大型科学施設である高エネルギーシンクロトロン放射光源は、2024年末までに「最初の光線」を放出する予定だ。現在、懐柔科学城が主導する統合開発の突破作業が加速している。

画像提供：中国科学院高エネルギー物理研究所

高エネルギーシンクロトロン放射源（HEPS）は、中国の大型科学施設の一つであり、中国科学院と北京が共同で建設した懐柔科学城大型科学施設群の中核施設です。完成すれば、我が国初の高エネルギー放射光源となり、世界でも最も明るい第4世代放射光源の一つとなる。太陽の1兆倍の明るさの光を放射することができ、物質の微細構造や進化のメカニズムをより深いレベルで分析するのに役立ち、国家発展戦略や最先端の​​基礎科学技術分野における我が国独自のイノベーション能力を高めるためのハイテク研究プラットフォームを提供します。

シンクロトロン放射は、曲がった軌道上を光速に近い速度で移動する荷電粒子によって生成される電磁放射現象です。シンクロトロン放射光源装置では、加速器によって電子を加速して高エネルギーの電子ビームを生成し、磁場で偏向させます。相対論的効果により、これらの電子は赤外線からX線までさまざまな波長の光子を放出します。太陽光が物体に当たるときと同様に、物体の色、大きさ、形などの情報を運ぶ多くの光子が私たちの目に入ります。シンクロトロン放射源では、人間の目の代わりにさまざまな検出器を使用し、原子レベルから生物細胞レベルまで広範囲の波長をカバーするシンクロトロン放射光子を使用して、さまざまな環境の物質を研究します。これにより、物理学、化学、材料科学、計測学、地球科学、環境科学、生命科学など、さまざまな分野における最先端の研究の進歩と重要な技術の実現が強力にサポートされます。

画像提供：中国科学院高エネルギー物理研究所

中国の主要な国家科学技術インフラプロジェクトであるHEPSは、特大のX線装置のようなものだ。 3段加速器により電子を光速近くまで加速し、同時にシンクロトロン放射を発生させることができます。強い透過力、高輝度、高強度、広いエネルギースペクトルなど、放射光の持つ特性を活用することで、ミクロの世界を「はっきりと見る」ことができ、物質の微細構造の生成・進化のメカニズムを明らかにすることができます。

大型科学施設HEPSの建設は2019年6月に開始され、2023年2月1日にHEPS貯蔵リングトンネル設備の設置が正式に開始されました。

3月14日、HEPSはもう一つの重要な節目を達成した。線形加速器が最大エネルギーでビームを放出し、最初の電子ビームの加速に成功したのだ。これにより、HEPSの建設は科学研究機器の設置とビーム調整の並行段階に入った。

高エネルギーシンクロトロン放射源（HEPS）加速器蓄積リング磁石の内部の様子（12月11日撮影）。写真提供：新華社記者ジン・リーワン

12月11日、HEPS蓄積リングの最後の磁石が設置され、HEPS蓄積リングの主要機器の設置が完了しました。

現在、真空、ビーム制御、注入・抽出、高周波、低温などの設備とビームラインステーションのバッチ処理とテストが集中的に推進されていると理解されています。 「光を追いかけて」止まることはない、未来は明るい！

総合情報源：新華社、中国新聞網、中国科学院高能物理研究所の公式ウェブサイトなど。