项目全称“深圳中能高重复频率X射线自由电子激光装置”,英文全称“Shenzhen Superconducting Soft-X-ray Free Electron Laser”,简称“S³FEL”,是世界领先的全新一代X射线相干光源大科学装置。项目具有高亮度、超短脉冲、高相干、波长连续可调等特点,可在百飞秒级实现原子、分子及外壳层电子结构的无损、动态监测,是科学家认识和了解物质微观结构及动态变化的“高速摄像机”。
项目主要由超导直线加速器、波荡器线、光学束线以及首批科学实验站组成,总长约1800米,选址光明科学城大科学装置群区内,一期场平工程于2023年9月开工建设,项目概算于2025年12月获得批复,主体科学装置已全面开工建设。
深圳自由电子激光装置设计电子束能量为2.5 GeV,输出波段位于软X射线至极紫外波段,是全球唯一一个优势波段位于软X射线波段的兆赫兹级高重频自由电子激光项目。装置建成后,将为科学家和企业用户提供了一种具有超高时间分辨、空间分辨和能量分辨的新方法、新技术,推进新一代信息材料、量子材料、能源催化、生物医药、星际科学、原子分子科学等领域的基础研究和产业发展,为大湾区构建具有国际竞争力的战略性新兴产业集群提供关键技术支撑。