1.总体概况
2019年年中，在怀柔科学城北部核心区开工建设的高能同步辐射光源（HEPS），是一台第四代高能量同步辐射光源，也是世界上亮度最高的同步辐射光源。
HEPS将与怀柔科学城内建设的综合极端条件装置等其他设施和平台紧密结合，形成一个先进的综合性大装置集群，全方位地推进国家基础科学及相关技术的发展。
能量：6GeV
发射度：34pm∙rad
储存环周长：1360.4m
亮度>1022phs/s/mm2/mrad2/0.1%BW
怀柔科学城核心装置
1.1世界最亮的同步辐射光源
建成时，HEPS将与世界上正在运行的美国先进光子源（APS）、欧洲同步辐射装置（ESRF-EBS）、日本SPring-8、德国的PETRA-III一起，构成世界五大高能同步辐射光源。
1.2科学目标
通过对微观结构多维度、实时、原位表征，解析物质结构生成及其演化的全周期全过程。
揭示微观物质结构生成演化的机制，剖析微观物质构成，为物质调控提供基础支撑。
1.3工程目标
建设国际领先的高能同步辐射光源，储存环能量达6GeV，亮度达1022phs/s/mm2/mrad2/0.1%BW，发射度优于0.06nm·rad，高性能光束线站容量不少于90个，可提供光子能量高达300keV的X射线。
设施空间分辨能力达到10nm量级，具备单个纳米颗粒探测能力；能量分辨能力达到1meV伏量级；时间分辨达到ps量级，具备高重复频率的动态探测能力。
2.创新技术成果
HEPS是亮度世界最高的第四代同步辐射装置，其建设需要最先进的加速器和X射线光学技术。高能所经过多年的技术攻关，成功研制出系列创新性的加速器设备和光学元器件，为新一代光源的建设保驾护航。
加速器
（1）超低发射度物理设计方案
发展了新型磁聚焦结构、新弯铁辐射源的设计方法，提出基于高能累积的置换注入等方法，完成超低发射度的储存环整体物理设计，实现电子束自然发射度34pm∙rad，国际同类光源中指标最高。
（2）高梯度储存环磁铁
HEPS采用超高梯度四极磁铁（80T/m）和纵向梯度二极磁铁以压低束流发射度，基于三坐标测量机的磁测系统实现磁铁的超精密准直定位和磁场测量。
（3）世界上频率最低的加速近光速电子的QWR超导腔
166MHz超导腔是世界上首个频率最低的加速近光速电子的主加速超导腔，首次在同轴型超导腔中实现了高次模的深度抑制，综合指标达到国际最好水平，开创了同步辐射光源使用低频超导腔的先河。
166MHz超导腔高纯水冲洗 高次模吸收器研制过程
光学元器件
（1）超高精度光学面形检测设备：
提出“旗形光学结构”并研发出系列旗形面形仪及分频拼接干涉仪，大幅提升了光学检测的准确度，曲面面形检测准确度达到20~30nrad RMS，比对精度达到0.1nm RMS，解决了新一代光源X射线衍射极限光学元件的检测问题。
（2）光学面形的力学压弯调控技术：
成功研发基于弹性力学的光学元件面形压弯调控技术，大幅提升了压弯面形精度和长期稳定性，椭圆压弯面形精度达到100~200nrad，72h长期稳定性优于10nrad。在高能同步辐射光源（HEPS）建设中获得大量使用。
（3）波前保持晶体及波前检测技术
研制了满足新一代光源波前保持要求的大尺寸单色晶体，并提出双刃波前检测方法，在BSRF上实现了皮米精度衍射极限水平的晶体波前检测。
3.应用篇
3.1建设意义
HEPS可提供光子能量高达300keV的X射线，满足与国家发展战略和工业核心需求相关研究的迫切需求，有力支撑国家发展战略和工业核心创新能力相关研究，同时，HEPS也能在低、中能区提供亮度更高的X射线，在基础科学研究领域为用户提供更好的支撑平台。
3.1.1前沿科学方面
HEPS将成为我国重要的国际科技合作与基础科学研究平台，提升我国在相关领域原始创新能力的同时，增强我国的国际影响力。比如：
- 催化过程原位、实时结构分析
- 单个纳米颗粒的实时、原位结构解析
- 强关联材料的深能级声子谱研究
3.1.2国家重大需求和工业核心需求方面
HEPS将在我国先进材料、航空航天、能源、环保、医药、石油、化工、生物工程和微细加工等领域中广泛应用，提供突破瓶颈问题的关键手段，通过推动技术创新，提升企业的核心竞争力，推动相关高科技产业的发展。比如：
- 极端条件下材料的结构功能研究
- 特殊材料的动态高压条件下结构变化实时解析
- 工程材料的全寿命周期实时动态研究
3.2 开放共享
HEPS建成后，将参照相关的运行规范和已有光源的经验，全天时运行。
国家重大基础设施机时向科学研究免费开放，用户可根据实验需求，选择相应的实验线站申请机时。
除去集中维护检修期，全年运行10个月，约7000小时
向用户供光4000小时以上/站
共享率不低于90%