近日，該裝置調試工作連續取得突破性進展，先后在5.6納米、3.5納米、2.4納米和2.0納米波長實現自由電子激光放大出光，實現了“水窗”波段全覆蓋。其中，該裝置在3.5納米實現飽和，輸出峰值功率超過500兆瓦，X射線貫通光束線傳輸到達實驗站。這一進展表明我國在軟X射線自由電子激光研制方面已步入國際先進行列。

　　今年年底，包括活細胞成像裝置在內的軟X射線自由電子激光裝置將可開始用戶實驗。屆時，張江光子科學大裝置集群將新增一位活躍成員。

　　該項目首席科學家、中國工程院院士趙振堂說：“如果同步輻射裝置能為分子拍照，那么X射線自由電子激光則能為分子活動拍電影。它是目前世界上最前沿的研究工具之一�！盭射線自由電子激光可實現飛秒量級的超快時間分辨率、原子級別的超高空間分辨率，以及十億倍于同步輻射光的超強峰值亮度。

　　X射線自由電子激光具有廣泛科學應用價值。用于活體生物細胞顯微成像的特殊波段——“水窗”，就在軟X射線波段的2.3納米到4.4納米波長范圍。在此波段內，水對X射線是透明的，但其他構成生命的重要元素，例如碳和氧等仍會與X射線相互作用，因而水窗波段的X射線可用于活細胞顯微成像等，具有極其重要的科學應用價值。

　　在水窗波段，自由電子激光的峰值亮度比同步輻射光高十億倍以上，且同時具備橫向和縱向相干性，能夠為物理、生物、化學等學科提供革命性的研究工具——在材料科學領域，它可用于研究非晶材料的本質和相變機理；在能源科學領域，它能跟蹤超快化學反應動態過程；在物質科學領域，它能記錄下超導的電子結構動態過程。

　　SXFEL裝置是我國第一臺X射線相干光源，裝置總長度為532米。它將與上海同步輻射光源、硬X射線自由電子激光裝置和超強超短激光裝置等一起，在浦東張江構建具有全球影響力的光子科學設施集群和光子科學研究中心。

　　該裝置的研制分為試驗裝置和用戶裝置兩個階段進行，其最終目標是建成波長覆蓋水窗波段的高亮度軟X射線自由電子激光光源，并為首批5個實驗站供光。該裝置包括1臺光陰極注入器驅動的高性能C波段電子直線加速器、2臺束團壓縮器、2條50米長的波蕩器線、兩條光束線以及5個實驗站。其電子束最大能量為1.5吉電子伏特（GeV），峰值流強超過800安培。

　　今年3月，SXFEL團隊完成了直線加速器的調試，之后以國際少有的速度相繼實現了5.6納米、3.5納米、2.4納米和2.0納米自由電子激光的出光放大，輸出性能優異。同時，經過晝夜不停的緊張調試，自由電子激光已貫通整個光束線并到達實驗站。

　　在目前調試工作的基礎上，SXFEL團隊正在進一步優化裝置參數和性能，將在年內全面實現裝置性能達標，為我國光子科學研究和應用提供前所未有的利器。