SHINE首次出光。上海科技大学供图

近日，位于上海的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。该装置采用4吉电子伏特（GeV）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，成功实现自由电子激光首次出光。

据了解，全球仅有两台这种类型的高重频硬X射线自由电子激光装置，另一台是美国正在建设的直线加速器相干光源二期高能升级装置。SHINE预计于2027年底建成投用。建成后，SHINE加速器的电子能量将达到8GeV，首期两条波荡器线可产生光子能量覆盖0.2～15千电子伏特的自由电子激光辐射，光脉冲的长度可短至飞秒量级，最高重复频率可达1兆赫兹。装置拥有纳米级的超高空间分辨能力与飞秒级的超快时间分辨能力，可以精准捕捉原子分子快速动态变化过程，将为生命科学、量子材料、未来能源等前沿科学领域提供微观结构解析、超快动力学研究等尖端研究手段。此外，SHINE还将建成国际首个基于100拍瓦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、高能量密度物理等研究提供前所未有的实验条件。

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，牵头统筹整体建设规划、全过程工程管控、质量安全管理及后续运行开放，主要承担装置土建工程、5个实验站以及部分光束线的建设任务。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的建设任务。中国科学院上海光学精密机械研究所主要承担极端光物理线站建设任务。

（原载于《中国科学报》 2026-10-23 第1版 要闻）