硬X射线自由电子激光装置

硬X射线自由电子激光装置(英文简称为“SHINE”)是“十三五”国家重大科技基础设施建设规划优先启动项目,是上海建设张江综合性国家科学中心的核心项目。建设法人上海科技大学,装置已于2018年4月27日开工建设,计划2025年建成。

装置选址上海张江科学城,埋深29米,长3.11公里,将建设1台电子能量8GeV的超导直线加速器,3条波荡器线,3条光学束线,1个100PW超强超短激光系统,以及首批10个实验站。装置提供的光子能量范围覆盖0.4-25 keV,具备超高峰值亮度和平均亮度、高重复频率(1MHz)、飞秒级超快脉冲等优异特性,同时具备纳米级超高空间分辨能力和飞秒级超快时间分辨能力。

该装置将为解决能源、生命、材料、物理、化学等多学科关键科学问题提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等最尖端研究手段;该装置是全球唯一一台与100PW超强超短激光汇聚的硬X射线自由电子激光装置,将把光和物质的相互作用研究推进到强场量子电动力学(QED)领域,拓展人类对世界认知的新领域;将成为我国基础科学研究的大国重器;将使得光子科学领域形成中国-美国-欧洲三足鼎立的格局,实现我国先进光源从“跟跑”到“领跑”历史性跨越。

装置关键核心部件研制已取得突破,已建成国内最大超低温工厂和最大规模超导模组集成设施;高频超导模组所有关键部件完成首批全国产加工研制。该装置将成为未来十几年世界上仅有的三台高性能硬X射线自由电子激光装置之一,从而形成光子科学领域美国-欧洲-中国三足鼎立的格局,将为我国基础科学的前沿发展带来前所未有的机遇。