高能同步辐射光源（HEPS）是国内首台第四代同步辐射光源，包括一个储存环、一个增强器以及一个直线加速器。作为典型的低发射度储存环（LER），其动力学孔径远小于物理孔径，对此选择了一种新颖的在轴置换注入方案。其中，增强器负责实现束流从500 MeV到6 GeV的升能。为了降低增强器引出冲击磁铁的冲击强度，在引出环节之前使用4台凸轨磁铁来辅助冲击磁铁完成这一动作。凸轨磁铁磁场波形要求底宽小于1 ms的半正弦波。根据仿真以及测试结果，采用绝缘栅双极型晶体管（IGBT）串联快恢复二极管的经典LC谐振电路拓扑。此外，设计了能量回收支路，来降低电容在充电过程中功率损耗以及对输出脉冲电流波形的影响。目前，已完成脉冲电源样机的研制与测试，各项结果表明，该脉冲电源能够满足高能光源增强器高能引出系统的各项要求。

作为第四代同步辐射光源，高能同步辐射光源对束流轨道稳定性提出了极高的要求，即在500 Hz左右带宽范围内，储存环中束流轨道的水平和垂直方向稳定度要优于该方向束团均方根尺寸的10%。为实现上述目标，快速轨道反馈系统的延时要尽可能低。快速轨道反馈系统将束流位置监测器（BPM）数据从BPM电子学接收并分发至所有子站，其数据传输延时是系统的主要延时。对此，设计并实现了一种基于高性能现场可编程逻辑门阵列（FPGA）和高速收发技术的数据分发方案，来满足快速轨道反馈系统的低延时和高带宽的需求。经过验证平台的搭建与测试，系统数据分发总延时小于10 μs，且24 h内未出现误码，满足高能同步辐射光源快速轨道反馈系统的需求。

为满足高能同步辐射光源（High Energy Photon Source，HEPS）束流位置测量的需求，研制了各种类型的束流位置探测器（Beam Position Monitor，BPM）。位置灵敏度系数是BPM的一项重要参数，通过它可以精确计算束流的位置。使用边界元法计算束流位置探测器的灵敏度系数，适用于在无法使用天线模拟束流进行实际测量和有限元软件进行模拟的场合。以HEPS储存环BPM的参数为例，首先用边界元法分析计算了具有圆形横截面的BPM的位置灵敏度系数，在此基础上，分析了椭圆形（HEPS增强器）与八边形（BEPCII储存环）管道的系数。将该方法应用于BPM的设计与分析中，确定了高能光源增强器BPM纽扣电极的方位角和北京正负电子对撞机BPM的纽扣电极间距。此外，计算了上述BPM的位置灵敏度系数分布Mapping图。圆形管道BPM的位置灵敏度系数结果与解析值接近，相对误差在1%左右，椭圆形与八边形管道BPM的计算结果与实际测量结果的偏差都在2%左右，证明了边界元法计算束流位置探测器的位置灵敏度系数是一种可靠的方法，可用于BPM的设计与相关问题的分析。

快速轨道反馈（Fast Orbital Feedback，FOFB）系统是影响高能同步辐射光源（High Energy Photon Source，HEPS）轨道稳定性的重要因素之一，在设计时应尽可能提高FOFB系统的有效反馈带宽。基于该需求，为HEPS的FOFB系统设计了两层环路集中计算式的系统网络拓扑结构，并在此基础上设计完成了FOFB系统信号传输链路的可编程阵列逻辑（Field Programmable Gate Array，FPGA）固件算法逻辑，内容包括束流位置获取、环路数据传输、FOFB算法、电源控制接口以及系统测试等多个部分。经实验室测试验证，当前结构下的FOFB系统总延迟时间约为140 μs，满足HEPS装置对FOFB系统有效反馈带宽的需求。

高能同步辐射光源（HEPS）是中国第一台第四代高能同步辐射光源，其加速器由直线加速器、增强器、储存环及输运线组成。报道了HEPS直线加速器的初期束流调试重要进展。HEPS直线加速器是一台500 MeV S波段常温直线加速器，由热阴极电子枪、聚束系统、主直线加速器构成。在按时完成设备加工、安装和老练的基础上，于2023年3月9日启动束流调试，当天实现束流全线贯通。3月14日束流能量达到500 MeV，束团电荷量达到2.5 nC。经过测量，直线加速器出口束流能散0.4%，能量稳定度0.06%，水平和垂直几何发射度分别为233 nm和145 nm。目前直线加速器束团电荷量可达到7.0 nC，相关束流调试正在进行。

基于多弯铁消色散结构的超低发射度储存环光源是新一代同步辐射光源发展的一个重要方向。作为国内第一台第四代同步辐射光源，高能同步辐射光源已经完成物理及工程设计，并于2019年启动建设。高能同步辐射光源电子能量6 GeV，流强200 mA，水平自然发射度低于60 pm∙rad，可提供能量达300 keV的X射线，在典型硬X射线波段的同步辐射亮度达1×10²² phs·s⁻¹·mm⁻²·mrad⁻²·（0.1%bw）⁻¹，可为材料科学、化学工程、能源环境、生物医学、航空航天、能源环境等众多基础和工程科学研究领域提供先进的实验平台。本文将介绍高能同步辐射光源项目的整体方案及物理设计。

以高能同步辐射光源（HEPS）对BPM提出的位置测量分辨率要求为出发点，介绍了BPM系统的整体架构并推导出BPM系统的信号链路中各级信号所需达到的信噪比；并根据ADC采样数据的信噪比需求，计算出ADC采样时钟的抖动需求；最后介绍了能够测量BPM信号信噪比和采样时钟抖动的BPM测试平台。各项结论可以作为判断BPM系统各部分能否达到HEPS工程要求的标准。

高能同步辐射光源（HEPS）插入件控制系统的主要功能是实现插入件磁间隙的开合运动控制。插入件控制系统的安全运动对插入件、储存环和光束线站的设备和人员安全至关重要。针对HEPS插入件控制系统的安全需求，研究了工业安全设计的标准和规范，在国内外同类型插入件控制系统中首次设计和实现了基于新型安全架构的安全系统。安全系统的设计和实施符合国际安全标准，并达到了安全完整性三级的高安全等级。该系统已成功应用在HEPS测试束线低温波荡器中，并完成了系统性的测试。测试结果表明，HEPS插入件安全系统实现了所有预期的安全指标，达到了高安全等级工业控制系统的标准。