自歐洲核子中心大型強子對撞機上的實驗發現了希格斯粒子，中國環形高能正負電子對撞機，同步產生世界上絕無僅有的超高能同步輻射光源，將服務于科學研究最前沿和高精尖技術。
在科學研究前沿領域，高亮度伽馬射線源將有望開辟光核物理的新紀元，獲取一系列關鍵的光核反應數據。光核反應數據對于核安全、核能及核廢料的后處理、核醫學，以及天體物理等領域，具有極其重要的應用價值。
隨著時間的推移，超高能同步輻射光源的研究進度促進了世界各國高精尖科研技術領域的發展。為了和世界前沿科技接軌，適應超高能物理研究的發展，我國已經掌握并運用了世界上較為先進的加速器相關技術，如機械、電子、真空、射頻微波、低溫超導、輻射防護、計算機及網絡等，大大提升了相關高能物理領域的研究水平。
在超高能物理研究當中的超硬X射線高分辨成像探測技術，屬于新概念材料與材料共性科學的研究范疇，150keV（keV即1000電子伏特，是電子通過1000V電壓所獲得的能量）以上的硬X射線，可以穿透厘米量級的金屬材料，極高的亮度使得對這些材料進行精細結構分析成為可能。因此高能量、小發射度的先進光源，提供了在制造和工作狀態下結構精細變化的能力。這種能力對于國家需求至關重要，特別是在航空材料的結構研究、新能源相關的研究等具有不可替代的重要作用。
在超硬X射線高分辨成像探測技術研究范疇中，對于150keV到MeV（兆電子伏特，為量度微觀粒子能量的一種非國際單位制的能量單位）的高亮度超硬X射線成像的高分辨探測系統，采用幾十微米分辨的熒光轉換系統和特殊設計的光學結構，可達到10微米量級的空間分辨能力，應用到成像技術中可得到材料內部微米量級的精細結構分辨，為我國先進材料制造提供關鍵技術。
在高精尖技術領域，對特種材料部件的無損檢測、X射線、γ射線校準，同位素藥物制備等特別重要。超高能同步輻射光束線站可以提供超高穿透性、高分辨的高能射線，滿足制造產業中大尺寸、厚樣品材料的探傷需求，構建材料設計-結構-性能一體化的自反饋體系。
當前，我國的制造產業仍存在著原始創新不足、重點產業核心關鍵技術受制于人、創新體系不完善等短板。對于大尺寸的材料結構（厚度在厘米級），高分辨（微米級）的無損探測手段極其有限。這種現狀嚴重地制約著我國工業制造、航空航天、海底勘探和國防裝備等產業核心創新能力的發展。從航空發動機渦輪葉片的發展歷程來看，材料工藝-結構-性能一體化的趨勢越加明顯，其中相對缺失的一環就是對重金屬元素材料內部結構的探測。環形正負電子對撞機的超高能同步輻射光源，將為彌補這一技術空白提供絕佳助力。
在不久的將來，我們將研發出空間分辨率達到10微米的超硬X射線的成像探測系統，為我國先進材料制造提供關鍵技術，可應用于高能光源超硬X射線、高能CT、無損探傷等產業，具有開闊的產業化前景，可為材料科學研究提供極其重要的推動作用。
（作者系中國科學院高能物理研究所研究員）
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