Primera instalación de radiación sincrotrón de alta energía de China se encenderá en 2024

Vista aérea del proyecto HEPS en Beijing, el 11 de diciembre de 2024. (Foto: VCG)

Cuando el último imán de la Fuente de Fotones de Alta Energía (HEPS, por sus siglas en inglés) de China se instaló con éxito en la Ciudad Científica de Huairou en Beijing el 11 de diciembre de 2023, se completó oficialmente el primer paso de la instalación del anillo de almacenamiento HEPS. Una vez finalizado, el HEPS se convertirá en una de las fuentes de radiación sincrotrón (SR) más brillantes del mundo y la primera instalación de radiación sincrotrón de alta energía en China.

Pan Weimin, director jefe del proyecto HEPS, junto con la audiencia, recorrieron el proyecto HEPS a través de imágenes de vídeo en un evento de Nochevieja organizado por la Asociación de Ciencia y Tecnología de Beijing, demostrando un importante desarrollo en los campos de alta tecnología de China.

"El HEPS, una vez terminado, se convertirá en una de las fuentes de luz de radiación sincrotrón más brillantes del mundo. Esto subrayará que China se ha convertido en uno de los pioneros en el campo de las formas de investigación basadas en rayos X", dijo Pan al Global Times.

El HEPS está diseñado con la capacidad de emitir haces de rayos X que son un billón de veces más brillantes que los del sol. Desde una vista aérea, el HEPS consta de tres edificios principales, cuya forma general se asemeja a una lupa, que simboliza "una herramienta para explorar el mundo microscópico".

Pan dijo que el HEPS tiene las características de alta energía, alto brillo y alta frecuencia de repetición, lo que significa que los científicos pueden observar las estructuras internas profundas de sustancias microscópicas con mayor claridad y caracterizar las estructuras microscópicas en múltiples dimensiones, en tiempo real e in situ.

Está previsto que la fuente de fotones acelere el anillo de almacenamiento en julio de 2024 y emita su primera luz SR a finales de año. Según Pan, la calidad de los rayos X SR se mejorará continuamente para alcanzar a partir de ese momento las especificaciones de diseño.

Una vez completado, HEPS será una de las cinco fuentes de luz SR de alta energía más importantes del mundo y una de las pocas fuentes de luz SR de cuarta generación. "Esto mejoraría enormemente el estatus científico y tecnológico de China y promovería la innovación tecnológica en campos relacionados con los medios de vida de las personas, como las ciencias biológicas y la energía", afirmó Pan.

Al mismo tiempo, como instalación de usuario abierta, HEPS también atraerá a más científicos de todo el mundo para llevar a cabo proyectos de investigación basados en RS y allanará el camino para investigaciones innovadoras, señaló Pan.

Una fuente de luz más brillante requiere tecnologías más avanzadas. El HEPS se compone principalmente de un complejo acelerador de electrones y líneas de luz. El complejo acelerador de electrones incluye un acelerador lineal, un refuerzo y un anillo de almacenamiento. Entre ellos, el anillo de almacenamiento es la parte central de la fuente de luz, produce un haz SR brillante y requiere mayores avances en la tecnología.

Con una circunferencia de aproximadamente 1.360 metros, el anillo de almacenamiento contiene más de 1.700 imanes de alta precisión y otros elementos aceleradores importantes. Según Pan, es necesario controlar los errores de alineación de la mayoría de estos elementos dentro de 50 micrómetros, que es menos que el diámetro del cabello humano en una escala tan grande.

Más de 500 investigadores han participado en el proyecto HEPS, que consta de múltiples disciplinas como imanes, vacío, suministro de energía, mecánica y óptica y detección de rayos X. Cómo integrar diversas tecnologías y permitir que talentos de diversas disciplinas colaboren entre sí son las claves para realizar un proyecto científico a gran escala como HEPS, señaló Pan.

"Es la edad de oro de la ciencia. Participar en la construcción de una instalación científica de tan gran escala no sólo es un honor para un científico, sino también una oportunidad para ejercitarse, mejorar y exhibirse, especialmente para los científicos jóvenes", afirmó.