亮度是太阳光的“100亿×100亿”倍，这个大科学装置能做什么？

在深圳光明科学城，一条长达1.7公里的“科创光剑”正在崛起——深圳中能高重复频率X射线自由电子激光大科学装置。它外观如竹笋拔节，似宝剑出匣，却是一台能探秘原子和分子动态变化的“超级高速摄像机”，凭借超亮、超快、超高空间分辨、高重复频率的特点，成为探索微观世界的尖端利器。

四大“超能力”刷新认知极限

自由电子激光装置建成后的效果图（图片来源：上海建筑设计研究院有限公司）

亮度超百亿亿倍太阳光：其峰值亮度是太阳光的100亿ｘ100亿倍，哪怕极少量的分子或原子都能被精准探测。

飞秒级“快门”抓拍分子电影：1飞秒仅为1秒的一千万亿分之一，光在这段时间里只能传播0.3微米。借助这一超快手速，装置能记录分子在飞秒内的变化，还能在生物大分子被辐射损伤前完成结构探测。

纳米级“显微镜”洞察微观：1纳米是1米的十亿分之一，仅为头发丝直径的五万分之一。装置能看清原子（直径0.1纳米）、DNA（直径2纳米）等微观结构，让纳米世界无所遁形。

百万赫兹高频“闪光”：该装置的重复频率可达1 百万赫兹（MHz），可以理解为1 秒内产生1000000次闪光，而家用电灯泡1 秒内只有50次闪光。高频率大幅提升实验效率，能满足多用户同时开展研究。

填补空白，构筑全国装置群

作为X射线自由电子激光（XFEL）的一员，该装置覆盖1～30纳米的极紫外到软X射线波段，填补了我国在该波段高重复频率装置的空白。它与国内其他装置形成南北呼应、能区互补的格局，为物理、化学、生物、医药等众多领域提供先进实验平台。（来源：科普中国）