十几年来,上海光源科学中心的招牌建筑“鹦鹉螺”里接待了生命科学、凝聚态物理、化学、材料、能源等多个领域的科学家。他们在第三代同步辐射光源的帮助下,实现了对未知大分子结构、神奇化学反应的微观探究,催生了一大批影响力深远的科研成果。
基于先进加速器的光子大科学装置是探索微观世界最先进的工具之一,能帮助科学家在原子和分子层次上研究物质的内部结构。2021年起,上海光源科学中心在第三代同步辐射光源这把“屠龙刀”之外,又迎来了一把“倚天剑”——软X射线自由电子激光装置。
相比第三代同步辐射光源,软X射线自由电子激光装置拥有更快的脉冲(从几十皮秒提升到百飞秒级),以及更高的峰值亮度(增强了约10亿倍),可以将微观世界的快速变化过程拍摄成“分子电影”。
从研究生开始,邓海啸随着团队“南征北战”——从第三代同步辐射光源到上海深紫外自由电子激光装置,再到大连极紫外相干光源,积累了10多年经验。2014年,邓海啸所在团队开始软X射线自由电子激光装置的研制。
全长532米的装置有成百上千个参数,实现试验装置“出光”目标就花了3年多。而试验装置“出光”目标完成之后,团队的实力和经验得到了大幅提升,用户装置“出光”目标的调试仅仅3个月就达成了。
2009年,美国直线加速器相干光源成功出光,世界从此进入X射线激光时代。2023年,直线加速器相干光源升级版有望产生第一批高重频的X射线激光束。在该领域,美国仍然独占鳌头,但中美两国的差距正在不断缩小。
目前,在保障软X射线自由电子激光装置运行的同时,邓海啸和伙伴们投身到国家重大科技基础设施项目——硬X射线自由电子激光装置的建设中。
邓海啸的研究生第一年都要在中国科学技术大学集中学习。邓海啸会给他们安排一些课题,要求学生把一段时间内的工作梳理成文,“可以是论文、报告,或者技术文档。勤于整理自己的思路,工作必须处处留痕”。