日本文部科學省公開了一份工作報告，表示將對大型光輻射設施「SPring-8」進行大幅升級改造，將輝度提高100 倍以上，以實施世界最高性能。改造後的設施力爭在2029年投入使用。
迄今爲止，SPring-8爲生命科學、地球化學、材料科學等廣泛領域的研發和產業發揮了巨大作用。同時，其他國家也有類似的大型硬X射線同步輻射裝置在投入使用，第4代同步輻射裝置的升級和新建工作也在進行中。歐洲的ESRF-EBS在2020年投入使用、美國的APS-U將在明年、中國的HEPS（新建）將在2025年、德國的PETRA IV將在2028年分別投入使用。
如果繼續操作使用目前的第3代SPring-8，不僅會在國際人才環流中落伍，而且日本的研究人員和企業也將被迫依賴海外設施，在利用設施時還可能被要求公開分析物件資訊，從而導致敏感資訊的泄露。
SPring-8經過26年的運行，設備已經風化作用，維護成本不斷增加，而且由於加速器部分的電力效率低下，導致每年的電費也高達20～30億日元。
此外，爲了迎接新產業等新領域的挑戰，需要進行DX（數位轉型）和資料驅動的開發以及對實際現象的NDI（Operando檢測），爲此必須獲取高解析度且大量的資料。
爲此，以2029年投入使用爲目標，日本將於明年開始推進面向高度化的開發改造。計劃一年製造原型、四年建設，將目前的最大輝度從7提高到863。這是美國設施升級後的最大輝度325的兩倍以上。同時，電費預計將減量約10億日元。現行SPring-8將於2027年下半年至2028年上半年期間停運一年。
預計到2030年左右，下一代半導體（柵極長度爲2奈米級）將在日本實施量產，而且下一代半導體有望向3D整合隊形變換，這就需要進行無損内部結構分析和運行程序中的設備觀測。此外，除了燃料電池的普及和全固態電池的實際應用值得期待以外，在生物製造和循環經濟中，物理性質和分子結構的評估也將變得重要。在此背景下，期待創造出讓日本能夠引領世界的環境。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
