整个装置由三栋主体建筑构成，整体外型如同一个放大镜，光源装置区位于“镜框”内，综合实验楼与用户服务楼则构成“手柄”，共同支撑光源的运行与服务功能。核心系统包括电子枪、直线加速器、增强器以及周长大、用于电子束存储的储存环，以及若干光束线站，形成从电子源到实验现场的一体化工作链。

工作原理是：电子枪产生高品质电子束，先经直线加速器将束流加速至约0.5GeV，再进入周长约450米的增强器，能量提升至额定的6GeV。随后，电子束注入周长约1360米的储存环，在接近光速的运动中保持稳定，通过弯转磁铁与插入件处的辐射过程，持续发出高能、稳定且高亮度的同步辐射光。HEPS因此被视作一个具备超精密、超快、超穿透能力的巨型X光机，能够穿透材料内部，进行分子级、原子尺度的时空表征。

与传统X射线源相比，同步辐射光源的光谱覆盖更广、亮度更高，HEPS作为第四代光源，可以在更高能量与更窄波段范围内提供强烈辐射，具有更好的相干性和准直性，适用于高穿透性、高时空分辨的实验需求。我国在同步辐射领域已经形成了三代装置的基础，HEPS的推进弥补了高能段的空白，并有望成为全球亮度最高的第四代光源之一。

在施工与工艺方面，HEPS对加速器物理与技术提出了极高的要求，前期难点包括极其严格的放置、对准与稳定性指标。直线加速器与增强器的设备安装已基本完成，电子储存环的安装也已启动。储存环对束流稳定性的要求极高，任何微小偏差都可能导致光束损耗和光源质量下降。为满足1至100Hz范围内地面振动的极低位移要求，施工单位通过创新设计与施工工艺，确保振动指标在设计范围内，确保后续实验的高精度。

储存环及增强器内部的磁铁系统是HEPS的关键支撑。环内磁铁数量达到数千块级别，颜色和形状各异的磁铁承担着转向、束流聚焦与轨道整形等多重功能。磁铁加工精度与安装对准误差要求在微米级别，达到了极限工艺水平。与此同时，光束线站的技术攻关也在推进，首批分析晶体已完成在线测试，首批自研镜箱与单色器也已通过出厂验收，标志着光学系统进入实用阶段。

未来HEPS将提供不少于90条光束线，首批14条公共光束线及相关实验站将对外开放，具备纳米级空间分辨、皮秒级时间分辨、毫电子伏级能量分辨等综合能力，可广泛支持先进材料、航空航天、能源、环境、医药等领域的前沿研究VSport。通过高能量、高亮度与高相干性的同步辐射光，研究者可以在原位、实时地观测单晶生长、材料在制造和服役过程中的缺陷形成及演变，甚至揭示蛋白质功能机理，推动新材料、新药等领域的突破性进展。

在持续推进的创新驱动下，HEPS将坚持以提升原创性能力、提升科技综合实力为目标，持续攻克核心技术难题，力求把关键环节的自主掌控做到极致，为国家在基础前沿科学和跨学科研究领域提供强有力的技术支撑与平台保障。