上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）近日迎来了两大重要建设里程碑：一是束流加速能量成功达标，二是超导加速标准模组及波荡器隧道的安装工作正式拉开帷幕。这两项关键进展不仅验证了设计方案的可行性和科学性，也为SHINE装置在未来多学科前沿应用中的表现奠定了坚实基础。
SHINE装置作为“十三五”国家重大科技基础设施建设的优先启动项目，自立项以来便备受国内外学术界的瞩目。它位于上海张江科学城，是一个深埋29米、总长3.11公里的庞大设施，旨在建设一台电子能量高达8 GeV的超导直线加速器，以及包括3条波荡器线、3条光学束线、1个100 PW的超强超短激光系统在内的多项尖端设备，并首批规划了10个实验站。
SHINE装置提供的光子能量范围广泛，覆盖0.4-25 keV，具备超高峰值亮度和平均亮度、高重复频率（1 MHz）、飞秒量级超快脉冲等卓越性能。其纳米级的超高空间分辨能力和飞秒级的超快时间分辨能力，将为能源、材料、物理、化学及生命科学等多个领域的关键科学问题提供强大的研究手段。
在最新的建设进展中，SHINE注入器于2024年10月30日成功实现了束流贯通。注入器是直线加速器的核心组件之一，包含光阴极常温连续波甚高频电子枪、常温L波段聚束器以及工作在2K液氦温区的超导加速模组等关键设备。在调试过程中，电子枪发射的束团电荷量经过聚束器加速后，顺利进入超导模组段，经过优化，最终成功抵达注入器末端的废束桶，实现了100 MeV的束流能量要求。
图2：注入器设计建设团队在控制室合影留念（图源：上海高等研究院）
这一成就标志着SHINE装置进入了注入器整机束流调试的新阶段，并有望在2024年年底全面达到设计指标。紧接着，在11月8日，SHINE装置迎来了又一重大进展：首台1.3 GHz超导加速标准模组和FEL-Ⅱ波荡器顺利起吊，标志着加速器标准模组及波荡器隧道的安装工作正式启动。这一关键步骤意味着设备从组装阶段成功过渡到安装阶段。
图3：直线加速器标准模组正式起吊安装
SHINE项目的相关负责人、合作厂商代表、项目经理部成员以及加速器总体与分总体的参建人员共同见证了这一重要时刻。目前，SHINE直线加速器和波荡器线的工艺设备已全面进入批量制造和安装阶段，预计整个直线加速器与FEL-I和FEL-II波荡器线将在2026年内完成安装，并计划于2027年第二季度完成调束，达到验收标准。
图4：SHINE装置加速器主要负责单位领导出席起吊现场
SHINE装置的建设不仅将填补我国在高端光子科学装置领域的空白，还将为国际光学大科学装置领域注入新的活力。作为一台兼具高重频、高亮度、高时空分辨能力的X射线自由电子激光装置，SHINE无疑将成为多学科交叉研究的强大平台，为张江综合性国家科学中心及上海科创中心的建设提供重要支撑。
