2013年11月，国家发展改革委批复了X射线自由电子激光试验装置项目可行性研究报告。该项目主要建设由光阴极注入器、主加速器、两级级联波荡器系统三大部分组成的软X射线自由电子激光装置主体，新建加速器隧道、速调管长廊、中央控制室等建筑及公用工程配套设施，并研制一个射频超导加速单元。项目建设地点为上海市和北京市。项目建设期3年。

　　X射线自由电子激光

　　X射线自由电子激光（Free Electron Laser，FEL），是一种以相对论高品质电子束作为工作介质，在周期磁场中，以受激发射方式放大电磁辐射的新型激光光源。是二十一世纪诞生的最新一代的先进光源，是激光物理与等离子物理中的一个重要研究领域。由于同时具有极高的峰值亮度（高于第三代同步辐射光源8-10个数量级）、超短的脉冲（飞秒到阿秒）和极好的相干性等优越特性，已经被科学界视为最新一代的光子科学综合实验装置，在物理、化学、生物、医学、能源、环境等等领域具有重大的应用价值。迄今为止，已有一批世界著名科学家利用软X射线到硬X射线的自由电子激光用户装置做出重要的实验结果。目前，X射线激光研究多采用毛细管放电、 高功率激光的多脉冲和短脉冲等抽运方式，而且绝大多数研究局限于软X射线波段。

　　目前对X射线自由电子激光装置的科学需求十分强烈，对于建设高亮度多用户的新装置存在普遍的呼声和期待。除已经建成的美国、欧洲和日本的大型自由电子激光装置以外，意大利、美国、韩国和瑞士等国家也在建设软X射线到硬X射线的新用户装置。

　　世界范围内的高增益X射线自由电子激光装置进入高速发展阶段，第四代先进光源的概念和全球布局已经初步形成。

　　世界上第一台软X射线自由电子激光（FLASH）于2006年诞生于德国同步加速器实验室（DESY），第一台硬X射线自由电子激光（LCLS）也于2009年在美国斯坦福直线加速器中心（SLAC）调试成功，迄今为止科学家们已经利用这两台最新的超高亮度相干辐射光源做出了一系列开创性的科学研究成果。此外，还有数台X射线FEL正在亚洲、欧洲和美国等地建设和预研中。日本的硬X射线自由电子激光装置SACLA于2011年6月受激出光，创造了波长短于1nm的新纪录。意大利的软X射线自由电子激光装置FERMI也于2010年12月出光，并已开始了用户实验。中国软X射线自由电子激光试验装置的项目建议书已于2011年2月得到国家发改委的正式批复，预计将在2015年提供高品质的软X射线自由电子激光，与同一园区内的上海光源优势互补，构成具有世界先进水平的光子科学研究平台。

　　我国第四代光源装置

　　2009年，我国世界一流的中能“第三代同步辐射光源”——上海光源（SSRF）的竣工验收，我国也已经积极进行更先进光源的前瞻部署。

　　出于对中国发展XFEL的极大关注，杨振宁先生早前参加“X射线自由电子激光（XFEL）的最新进展”报告时指出，XFEL将在21世纪前期取得重大突破性发展，此项技术目前还在发展的初始阶段，正是中国参与的上好机会。他相信中国人的聪明才智，相信党和政府的杰出组织能力，只要给予足够重视，定能在该领域进入世界先进行列。杨振宁先生从1997年5月开始还先后8次给我国有关部门和有关领导写信，呼吁中国尽快开展XFEL的预研究。为此，国家科学技术中长期发展计划相关研究报告已明确建议“立即制订并分阶段实施从深紫外起步以X射线为最终目标的自由电子激光系统总体发展计划”。

　　据中国科学院副院长江绵恒在接受新华社记者采访时介绍，中国科学院正在进行“第四代光源”---自由电子激光光源的预研，并已经做出了“很好的结果”。早在1994年，高能所曾研制成功中红外波段的北京自由电子激光装置，在亚洲第一个实现了饱和出光。自2000年起，在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的先后支持下，上海应用物理所、高能所和中国科技大学以及北京大学已联合开展深紫外自由电子激光的前期和预制研究工作。但这些部署对于发展X射线自由电子激光过于薄弱，我国要跨越发展到X射线自由电子激光，仍存在很多的技术空白和技术难点。

　　江绵恒还表示，自由电子激光光源已在国际上加速发展起来，美国SLAC的X射线自由电子激光已经出光，德国、日本、韩国等也均已起步，并已被提到战略高度予以部署和实施，我国也应该加快发展自由电子激光光源。希望在预研后，再向国家申请建设硬X射线的用户装置，就可以将我国与先进国家在光子科学领域的发展差距缩短到10—15年。

　　此前，中国科学院已经向国家建议，在上海光源的北面，建设一台软X射线自由电子激光试验装置，开展短波长自由电子激光装置的预先研究。据悉，今年总长为300米的第四代光源装置“上海X射线自由电子激光”有望在上海张江科技园区内动工，标志着我国大型先进光源的发展进入全新的阶段。