Vue aérienne du bâtiment de la source de photons à haute énergie. Photo : Avec l’aimable autorisation de l’Institut de physique des hautes énergies, Académie chinoise des sciences
La source chinoise de photons à haute énergie (HEPS), une installation scientifique nationale majeure, souvent surnommée « super microscope » et « machine à rayons X » géante, a récemment ouvert son premier appel mondial à des propositions de recherche pour les utilisateurs. Cette décision marque le passage du projet de la construction aux préparatifs pour une exploitation complète et marque une étape clé dans le programme de rayonnement synchrotron de quatrième génération du pays, a appris mardi le Chine Direct auprès de l'Institut de physique des hautes énergies de l'Académie chinoise des sciences.
Située dans la cité scientifique de Huairou, HEPS est la première installation de rayonnement synchrotron à haute énergie de Chine. Il s'agit également de la première installation de source de lumière synchrotron de quatrième génération en Asie et de la cinquième au monde avec la luminosité la plus élevée au monde. Composée d'un accélérateur et de stations de lignes de lumière, l'installation fonctionne sur le principe de base de l'accélération des électrons pour générer de la lumière, fournissant ainsi aux utilisateurs des rayons X personnalisés de haute qualité pour les expériences scientifiques.
Selon l'institut, HEPS est capable d'héberger au moins 90 stations de lignes de lumière. Dans sa première phase, 14 lignes de lumière utilisateur et une ligne de lumière test ont été construites.
L'installation peut fournir des rayons X avec des énergies allant jusqu'à 300 kiloélectrons-volts et offre une résolution spatiale à l'échelle nanométrique, une résolution temporelle à l'échelle picoseconde et une résolution énergétique au niveau du milliélectron-volt.
Ces capacités aideront les chercheurs à mieux « observer » le monde microscopique et à caractériser les microstructures des matériaux, ainsi qu'à révéler les processus et les mécanismes d'évolution.
Après plus de six ans de développement et de construction, HEPS a commencé ses opérations d'essai et ses expériences utilisateur le 3 décembre 2025. À la mi-février 2026, l'installation avait pris en charge 222 expériences pour 91 institutions, fournissant près de 5 000 heures de temps de faisceau aux utilisateurs d'universités, d'instituts de recherche et de grandes entreprises de Chine et de l'étranger.
Dans des domaines tels que la détection de défauts dans les matériaux aérospatiaux, l'imagerie ultra-rapide pendant le processus d'impression 3D de matériaux, la cartographie mésoscopique de la connectivité neuronale du cerveau de singe, la mesure in-operando dans un dispositif de batterie et la nano-imagerie 3D de nanostructures semi-conductrices, les expériences pilotes avec le HEPS ont obtenu des résultats meilleurs que prévu ou des tests de validation terminés avec succès. Ces résultats ont jeté une base solide pour des recherches plus approfondies à l’avenir.
Pour préparer son fonctionnement officiel, l'HEPS a ouvert son premier appel mondial à propositions de recherche pour toutes les lignes de lumière utilisateurs de la phase I, avec des candidatures acceptées jusqu'au 30 avril 2026 et des projets approuvés restant valables deux ans, selon l'institut.
L'équipe HEPS travaillera en étroite collaboration avec des institutions utilisatrices du monde entier pour soutenir la recherche et le développement dans des secteurs clés tels que l'aérospatiale, la biomédecine, les batteries à énergie nouvelle, les semi-conducteurs, la pétrochimie, les technologies énergétiques et environnementales et les nanomatériaux, dans le but d'accélérer la modernisation industrielle.
