昨天，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，装置成功实现自由电子激光首次出光，为2027年底建成投用迈出关键一步。

该装置位于上海张江科学城，采用4吉电子伏特（GeV）连续波超导直线加速器产生电子束，驱动18台4米长、磁周期为55毫米的波荡器线。上海拥有全球重要的光子科学设施集群，SHINE是其中最前沿的大科学装置之一。传统同步辐射光源可获取物质的静态结构，被形象地称为“分子照片”；SHINE则能捕捉微观世界的快速运动过程，被视为可拍摄“分子电影”的“超级摄像机”。

据介绍，装置建成后，加速器电子能量将提升至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，光脉冲长度可短至飞秒量级，最高重复频率达1兆赫兹。装置兼具纳米级空间分辨能力和飞秒级时间分辨能力，可用于原子分子动态过程的精准观测，为生命科学、量子材料、未来能源等领域提供微观结构解析和超快动力学研究手段。

位于上海张江科学城的“上海光源”

此外，SHINE还将建成国际首个基于100拍瓦（PW）超强超短激光的实验站，实现超强激光与自由电子激光的结合，为极端强场物理、高能量密度物理研究提供条件。

目前，全球仅有两台此类高重频硬X射线自由电子激光装置，另一台为美国正在建设的直线加速器相干光源二期高能升级装置。业内认为，SHINE建设将显著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的重要科研平台。

SHINE于2018年4月启动建设，上海科技大学为装置建设法人单位，负责统筹整体规划、全过程工程管控、质量安全管理及建成后的运行开放，并承担土建工程、5个实验站及部分光束线建设。中国科学院上海高等研究院主要承担加速器、波荡器、公用设施及部分光束线建设；中国科学院上海光学精密机械研究所承担极端光物理线站建设。

文/广州日报新花城记者：贺涵甫

广州日报新花城编辑：龙嘉丽