Стоимость этого источника составляет 657 миллионов долларов. Он позволит исследовать структуру белков и материалов на уровне атомов.
К концу декабря операторы ожидают, что свет начнет поступать в экспериментальные пучки на источнике фотонов высокой энергии (HEPS) недалеко от Пекина. Это будет один из немногих синхротронов «четвёртого поколения» в мире.
HEPS разгоняет электроны до высоких энергий и направляет их по круговой траектории. В результате частицы испускают синхротронное излучение — в основном это коротковолновое «жесткое» рентгеновское излучение.
Интенсивное рентгеновское излучение, похожее на лазерное, направляется в 14 пучковых линий. Ученые будут использовать их для получения изображений материалов и биологических структур в масштабах от атомных до нанометровых. Также это излучение позволит фиксировать химические реакции в наносекундном диапазоне.
«Это как получить новый мощный телескоп. Вы можете увидеть то, что раньше было недоступно для наблюдения», — говорит Мингда Ли, которая изучает квантовые свойства материалов в Массачусетском технологическом институте.
Она возглавляет исполнительный комитет пользователей Advanced Photon Source (APS) — синхротронного источника Министерства энергетики США в Аргоннской национальной лаборатории.
«Это очень захватывающее время для сообщества пользователей синхротронов», — отмечает Мингда Ли.
Например, в структурной биологии HEPS позволит учёным изучать клеточные механизмы, такие как рибосомы, которые собирают белки. Также можно будет получать изображения целых клеток и вирусов.
«Мы сможем увидеть белковые механизмы в их естественной среде с высоким разрешением», — говорит Дун Юйхуэй, заместитель директора Института физики высоких энергий (IHEP) Китайской академии наук. Он будет управлять HEPS.
По словам Дуна, большой проблемой станет обработка «огромных объёмов данных», которые генерируют такие эксперименты.
IHEP предложила проект HEPS в 2008 году. Строительство комплекса стоимостью 4,76 миллиарда юаней (657 миллионов долларов) началось в 2018 году. Сейчас команда IHEP ожидает окончательного рассмотрения и выдачи лицензии на эксплуатацию от финансирующей HEPS Национальной комиссии по развитию и реформам Китая.
После того как в конце декабря несколько штатных ученых впервые посетят линии пучков, комитет пользователей HEPS объявит о проведении экспериментов для более широкого исследовательского сообщества. Это событие ожидается в конце января 2025 года.
Ожидается, что конкуренция за время работы пучка будет жесткой. По словам Ли, только одно из пяти предложений проходит отбор в APS. После завершения модернизации и включения пучков в июне APS стал первым источником света четвёртого поколения в Соединенных Штатах.
HEPS — первый синхротрон четвертого поколения в Азии. Следующим может стать синхротрон SPring-8, который Япония начнпт модернизировать в следующем году и планирует преобразовать в SPring-8-II к 2029 году. Цель состоит в том, чтобы увеличить яркость SPring-8 более чем в 100 раз, сделав его самым мощным синхротроном в мире.
Тем временем HEPS не будет почивать на лаврах. По словам Дуна, IHEP планирует добавить еще от 30 до 32 пучков в течение следующих 5 лет.
