В наукограде Хуайжоу, в 50 км от Пекина, Китай завершает строительство крупнейшего в мире источника рентгеновского излучения — установки HEPS (высокоэнергетическое синхротронное излучение). Этот синхротрон четвёртого поколения, который запустят в конце 2025 года, будет ярче всех существующих аналогов, включая установку во Франции. HEPS поможет учёным изучать мельчайшие структуры материалов, процессы в биомедицине и физике, создавая лучи, в триллион раз ярче поверхности Солнца. Проект стоимостью около 56 млрд рублей начался в 2019 году, и сейчас завершены ускоритель и 14 экспериментальных станций.
HEPS использует накопительные кольца со сверхнизким излучением, которые обеспечивают стабильность электронных пучков. Электроны разгоняются до огромных скоростей, а магниты заставляют их менять направление, излучая мощные фотоны. Это позволяет с высокой точностью исследовать атомные структуры. Уникальность HEPS в том, что он перерабатывает низкоэнергетические пучки: вместо выброса их объединяют с новыми частицами и ускоряют снова. Такой метод экономит энергию, улучшает качество излучения и снижает воздействие на окружающую среду.
Новый синхротрон дополнит Шанхайский центр SSRF, который работает с 2009 года, но уже не справляется с нагрузкой из-за тысяч экспериментов в год. HEPS разгрузит SSRF и откроет новые возможности для науки. Китай станет лидером в этой области, обойдя США и Японию, где больше всего подобных установок. Синхротроны, появившиеся в 1970-х, помогают учёным по всему миру, а HEPS выведет исследования на новый уровень, позволяя изучать быстрые процессы и слабые сигналы с небывалой точностью.