國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室坐落在安徽合肥中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)西校園中,這是國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)建設(shè)的我國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室擁有的同步輻射光源是目前國(guó)內(nèi)高校中唯一一臺(tái)大科學(xué)裝置和國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)。

中文名

國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室

建筑用途

實(shí)驗(yàn)室

地點(diǎn)

安徽合肥中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)西校園

動(dòng)工時(shí)間

1984年11月20日

占地面積

3.8萬平方米

級(jí)別

國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)

地位

國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)建設(shè)的我國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室

獲批時(shí)間

1983年4月8日

投用時(shí)間

1989年4月

項(xiàng)目規(guī)模

國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室建有中國(guó)第一臺(tái)以真空紫外和軟X射線為主的專用同步輻射光源。其主體設(shè)備是一臺(tái)能量為800MeV、平均流強(qiáng)為100~300mA的電子儲(chǔ)存環(huán),用一臺(tái)能量200MeV的電子直線加速器作注入器。來自儲(chǔ)存環(huán)彎鐵和扭擺磁鐵的同步輻射特征波長(zhǎng)分別為2.4nm和0.5nm。

國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室一期工程1984年11月20日破土動(dòng)工,1989年建成出光,1991年12月通過國(guó)家驗(yàn)收,總投資8,040萬元人民幣。1999年國(guó)家又投資11,800萬元人民幣進(jìn)行國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程建設(shè),2004年12月二期工程通過國(guó)家驗(yàn)收。

項(xiàng)目功能

同步輻射是一種強(qiáng)度大、亮度高、頻譜連續(xù)、方向性及偏振性好、有脈沖時(shí)間結(jié)構(gòu)和潔凈真空環(huán)境的優(yōu)異的新型光源,可應(yīng)用于物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、力學(xué)、地學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、計(jì)量科學(xué)、光刻和超微細(xì)加工等眾多基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域。

國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)建有X射線光刻、紅外與遠(yuǎn)紅外、高空間分辨X射線成像、X射線衍射與散射、擴(kuò)展X光吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)、燃燒、X射線顯微術(shù)、原子與分子物理、真空紫外分析、表面物理、軟X射線磁性圓二色、光電子能譜、真空紫外光譜、光聲與真空紫外圓二色光譜、光譜輻射標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)量等15條光束線和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)站。

國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室是向國(guó)內(nèi)外用戶開放的國(guó)家級(jí)共用實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)有注冊(cè)用戶150余家。

批準(zhǔn)立項(xiàng)

同步輻射實(shí)驗(yàn)室外景

合肥同步輻射光源于1983年4月8日由國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng),并直接命名為國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室,規(guī)定其為國(guó)家級(jí)公用實(shí)驗(yàn)室,這是我國(guó)第一個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。1989年4月建成出光,1991年12月26日通過國(guó)家科委組織的國(guó)家鑒定和國(guó)家計(jì)委委托中國(guó)科學(xué)院進(jìn)行的國(guó)家驗(yàn)收,1993年4月正式向國(guó)內(nèi)外開放。實(shí)驗(yàn)室主任為張新夷研究員,實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任為謝希德院士?,F(xiàn)有工作人員193名,高級(jí)研究人員16名,其中中國(guó)工程院院士1名,博士生導(dǎo)師6名,教授、研究員9名;副教授、副研究員49名,實(shí)驗(yàn)室在冊(cè)研究生和博士后35名,其中碩士生研究生18名,博士研究生14名,博士后3名。國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室正式向國(guó)內(nèi)外開放以來,要求來實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的用戶越來越多,涉及的領(lǐng)域也越來越廣,用戶對(duì)光源質(zhì)量的要求也越來越高,當(dāng)時(shí)已建成的五個(gè)實(shí)驗(yàn)站遠(yuǎn)不能滿足要求。為此,由國(guó)家計(jì)委正式立項(xiàng),在本世紀(jì)最后幾年投資1.18億元,進(jìn)行國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程建設(shè),在充分保證加速器長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行,大幅度提高光源積分流強(qiáng)、亮度和位置穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,新建波蕩器插入元件,增建8條光束線和8個(gè)實(shí)驗(yàn)站,以適應(yīng)中國(guó)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的需要,在世界科技前沿爭(zhēng)一席之地。

工程進(jìn)展

20世紀(jì)70年代末,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)在國(guó)內(nèi)率先提出建設(shè)電子同步輻射加速器。1977年同步輻射裝置的建造列入全國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。1978年春中科院決定成立以中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)為主的同步輻射加速器籌備組,并于當(dāng)年三月在合肥召開了第一次籌備工作會(huì)議,討論了我國(guó)建造電子同步輻射加速器的初步方案,象征著我國(guó)同步輻射事業(yè)的正式啟動(dòng)。

在隨后幾年的預(yù)研制過程中,工程人員制成了一段30MeV的電子直線加速器、一塊彎轉(zhuǎn)磁鐵、一塊四極磁鐵及一個(gè)儲(chǔ)存環(huán)的超高真空系統(tǒng),以及物理設(shè)計(jì),取得了良好的結(jié)果和第一手的經(jīng)驗(yàn),為后面的工程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1981年10月,中科院在合肥召開了“合肥同步輻射裝置預(yù)研制及物理設(shè)計(jì)審定會(huì)”,會(huì)議認(rèn)為合肥同步輻射裝置已基本進(jìn)入工程的條件。

1983年,國(guó)家計(jì)委以計(jì)科1983年470號(hào)文《關(guān)于建設(shè)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室的復(fù)函》批準(zhǔn)了在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)籌備國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室正式立項(xiàng)。這是國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)建設(shè)的中國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室。

1984年,國(guó)家計(jì)委以計(jì)科(外)1984年2033號(hào)文《關(guān)于合肥同步輻射實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)初設(shè)計(jì)的批復(fù)》批準(zhǔn)了該工程的主體工程建設(shè)規(guī)模為建造一臺(tái)能量為8億電子伏的同步輻射光源及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施,總投資5990萬元(含350萬美元),并列入按合理工期組織施工的國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目。

國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)的國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)初設(shè)計(jì)中確定了電子儲(chǔ)存環(huán)的能量為800MeV、平均流強(qiáng)為100~300mA,用一臺(tái)能量為200MeV、脈沖流強(qiáng)為50mA的電子直線加速器作為注入器。并明確與加速器建設(shè)的同時(shí),建造5條光束線及5個(gè)實(shí)驗(yàn)站,它們分別是:光電子能譜光束線實(shí)驗(yàn)站、分時(shí)光譜光束線實(shí)驗(yàn)站、軟X射線顯微術(shù)光束線實(shí)驗(yàn)站、X射線光刻光束線實(shí)驗(yàn)站。

1988年,國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室的土建工程基本完工。

1989年3月加速器的所有部件都已安裝就位并經(jīng)過局部和分系統(tǒng)的調(diào)試,同年4月開始聯(lián)調(diào),25日開始注入儲(chǔ)存環(huán),僅經(jīng)過23小時(shí)便得到第一個(gè)儲(chǔ)存束流。

1989年光束線實(shí)驗(yàn)站開始安裝,1991年8月完成所有光束線實(shí)驗(yàn)站的安裝調(diào)試工作,同年9月開始用同步光進(jìn)行調(diào)試,并開展實(shí)驗(yàn)研究工作。

1991年12月22日至23日,由國(guó)家科委組織,王淦昌任主任的鑒定委員會(huì)對(duì)合肥同步輻射加速器及光束線實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行技術(shù)鑒定。鑒定委員會(huì)認(rèn)為由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、研制建成的合肥同步輻射加速器的主要性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際上同類加速器的先進(jìn)水平,已建成的五條同步輻射光束線和五個(gè)實(shí)驗(yàn)站的主要性能指標(biāo)已基本達(dá)到國(guó)際水平。

1991年12月26日,國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室工程順利通過了國(guó)家計(jì)委組織的國(guó)家驗(yàn)收。國(guó)家驗(yàn)收委員會(huì)高度評(píng)價(jià)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室工程的建設(shè)者們圓滿地完成了工程建設(shè)任務(wù)。

1993年4月,NSRL正式對(duì)國(guó)內(nèi)外開放,建有6條光束線和6個(gè)實(shí)驗(yàn)站,可廣泛用于開展物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、力學(xué)、地學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、計(jì)量科學(xué)、X射線光刻和超微細(xì)加工等基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。

1994年2月,由錢臨照、唐孝威兩位院士發(fā)起,王淦昌、謝希德、謝家麟、馮端、盧嘉錫等34位院士聯(lián)合向有關(guān)部門提出《關(guān)于集中力量全面建設(shè)、充分利用合肥國(guó)家同步輻射光源的建議》,中國(guó)科技大學(xué)也正式向國(guó)家有關(guān)部門提出建造國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程(簡(jiǎn)稱二期工程)的申請(qǐng)。

1996年,國(guó)家科技領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)二期工程作為“九五”的首批國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目之一啟動(dòng)。國(guó)家計(jì)委分別以計(jì)科技1997年557號(hào)文和1503號(hào)文對(duì)二期工程項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告批復(fù)中國(guó)科學(xué)院,同意以中國(guó)科技大學(xué)為依托建設(shè)“國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程”國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目,總投資11,800萬元人民幣。

1997年4月8日,國(guó)家計(jì)委批復(fù)了NSRLII項(xiàng)目建議書(計(jì)科技(1997)557號(hào)文)。

1997年8月29日,國(guó)家計(jì)委批復(fù)了可行性研究報(bào)告(計(jì)科技(1997)1503號(hào)文)。

1998年7月8日,國(guó)家計(jì)委批復(fù)了初步設(shè)計(jì)報(bào)告(計(jì)投資(1998)1301號(hào)文)。

1999年4月15日,國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)以計(jì)投資1999年416號(hào)文《國(guó)家計(jì)委關(guān)于國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程開工建設(shè)的批復(fù)》同意二期工程開工建設(shè)。二期工程的技術(shù)目標(biāo)是:在充分保證機(jī)器主體長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行,大幅度提高光源積分流強(qiáng)、亮度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,新建1臺(tái)波蕩器插入元件,增建8條新光束線和相應(yīng)8個(gè)實(shí)驗(yàn)站??⒐ず?,合肥光源的潛力得到更充分的發(fā)揮,將作為性能優(yōu)秀、穩(wěn)定可靠、部分指標(biāo)相當(dāng)先進(jìn)的中低能區(qū)同步輻射光源,長(zhǎng)期處于國(guó)際上同類裝置的一流水平。

1999年,NSRLII完成了水冷系統(tǒng)冷卻塔的更新改造,空調(diào)系統(tǒng)熱交換器等附屬設(shè)備投入運(yùn)行,輻射場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過調(diào)試開始試運(yùn)行。加速器各子系統(tǒng)改造的主要元件及樣機(jī)研制與測(cè)試多已順利完成并通過了驗(yàn)收。注入系統(tǒng)完成了沖擊磁鐵磁塊分組測(cè)試、脈沖電源組裝、陶瓷真空盒部分測(cè)試。儲(chǔ)存環(huán)真空系統(tǒng)、電源系統(tǒng)的環(huán)主電源、控制系統(tǒng)的相關(guān)控制軟件、高頻系統(tǒng)的新高頻機(jī)、束測(cè)系統(tǒng)的部分組件、波蕩器單磁塊測(cè)量系統(tǒng)等改造或研制均已完成。

1999年12月12日,來自中科院高能所、物理所、電工所、上海同步輻射裝置、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)的9位教授、研究員組成的專家組,對(duì)6萬高斯超導(dǎo)扭擺磁鐵及XAFS光束線、站進(jìn)行了技術(shù)鑒定。會(huì)議聽取了研制報(bào)告、測(cè)試結(jié)果報(bào)告,審閱了全部資料,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察。專家組認(rèn)為:6萬高斯超導(dǎo)扭擺磁鐵是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜的項(xiàng)目,在我國(guó)是首次研制,其綜合性能在國(guó)際同能區(qū)的裝置中已居領(lǐng)先地位。該扭擺磁鐵安裝調(diào)試成功,使工作能區(qū)擴(kuò)展到硬X射線領(lǐng)域,具有重要的科學(xué)意義。XAFS線、站的主要性能均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),光束線的分辨率和光斑的穩(wěn)定性達(dá)到國(guó)際上同類裝置的水平,提供用戶使用后獲得了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1999年12月19日,NSRL第二屆用戶委員會(huì)第一次會(huì)議在合肥召開。會(huì)上宣讀了經(jīng)中科院批準(zhǔn)的新一屆用戶委員會(huì)名單,簡(jiǎn)要介紹了二期工程的進(jìn)展情況、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀和下年度用光計(jì)劃。委員們肯定了NSRL為用戶做的工作,針對(duì)用戶管理方面存在的一些問題,提出了可行的建議。

2000年,3月20日打開儲(chǔ)存環(huán)真空,開始安裝與之相連的大部分設(shè)備和所有光束線的前端,4月中旬封閉。光束線前端于5月安裝到位。儲(chǔ)存環(huán)真空恢復(fù)順利,各前端的真空性能均達(dá)到指標(biāo)要求,通過了工程內(nèi)部驗(yàn)收。新建的LIGA光束線安裝就位,通過了離線調(diào)試驗(yàn)收。

2001年,運(yùn)行質(zhì)量比改造前大幅度的提高。環(huán)的主磁鐵電源、注入系統(tǒng)電源等新設(shè)備的故障率很低,真空系統(tǒng)改造、新光束線前端等通過了運(yùn)行的考驗(yàn)。5月超導(dǎo)Wiggler投入運(yùn)行,為NSRLII的兩條用X射線的光束線對(duì)光,LIGA站進(jìn)行了首次調(diào)試和試運(yùn)行,獲得了深達(dá)1毫米的深度光刻制品(右圖)。下半年,高頻腔完成機(jī)械加工;注入系統(tǒng)長(zhǎng)直線段的沖擊磁鐵已制成;波蕩器加工已完成,磁場(chǎng)測(cè)量與調(diào)整的初步結(jié)果令人滿意。大部分電源已驗(yàn)收,控制系統(tǒng)的改造與之配合進(jìn)行。光束線站的非標(biāo)加工基本完成。除已就位的LIGA線外,其他七條光束線的機(jī)械測(cè)量(粗)、真空調(diào)試、安裝就位等工作正全面展開。八個(gè)實(shí)驗(yàn)站中的四個(gè)的主體設(shè)備已經(jīng)初步安裝到位。其他各站也進(jìn)展順利,重要的非標(biāo)部件的加工基本完成。公用設(shè)施改造的大部分已完成并投入使用。

2002年5月,NSRLII儲(chǔ)存環(huán)束流閉軌校正系統(tǒng)投入運(yùn)行并取得良好效果。其三個(gè)主要組成部分:束流閉軌位置測(cè)量系統(tǒng)、校正鐵系統(tǒng)和相關(guān)的控制系統(tǒng)功能正常。該系統(tǒng)能很好地滿足機(jī)器運(yùn)行和研究的需要。

2002年7月15日,長(zhǎng)約2.7米的波蕩器UD-1通過專家測(cè)試。來自中科院高能物理所、中科院上海原子核所和中國(guó)科技大學(xué)等單位的專家對(duì)NSRLII新建波蕩器UD-1的磁場(chǎng)性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果與原測(cè)數(shù)據(jù)一致,重復(fù)性很好。UD-1是中國(guó)大陸建成的第一臺(tái)儲(chǔ)存環(huán)中以產(chǎn)生高亮度同步輻射的波蕩器。其磁間隙變化范圍大,測(cè)量長(zhǎng)度長(zhǎng),磁測(cè)指標(biāo)多、數(shù)據(jù)多,調(diào)試測(cè)量的工作量和難度都很大。測(cè)試組認(rèn)為,UD-1調(diào)試測(cè)量數(shù)據(jù)完整,性能優(yōu)良,各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,主要指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。

2002年,環(huán)高頻系統(tǒng)10月完成安裝,真空系統(tǒng)改造基本完成,工程進(jìn)入聯(lián)合調(diào)試、試運(yùn)行階段。X射線衍射與散射線站通過了專家測(cè)試開始試運(yùn)行。表面物理、光譜輻射標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量、原子分子物理等線的光學(xué)元件完成安裝,開始光路的初步調(diào)試。

2003年1月16日,NSRLII光聲、光熱實(shí)驗(yàn)站設(shè)計(jì)方案調(diào)整專家審定會(huì)在合肥舉行。專家組由南京大學(xué)聲學(xué)研究所張淑儀院士(組長(zhǎng))、復(fù)旦大學(xué)同步輻射研究中心的張新夷教授、復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的季朝能副教授、中科院基礎(chǔ)局的陳勛遠(yuǎn)研究員和中國(guó)科技大學(xué)物理系的方容川、施朝淑教授、化學(xué)系的蘇慶德教授以及生命科學(xué)學(xué)院吳季輝教授組成。專家們聽取了該實(shí)驗(yàn)站方案調(diào)整內(nèi)容以及調(diào)研結(jié)果。專家組認(rèn)為:NSRLII建設(shè)方案已充分考慮了滿足真空紫外圓二色光譜實(shí)驗(yàn)站的要求,在工程進(jìn)行中盡快調(diào)整方案是必要的,也是合理的,應(yīng)集中力量建立真空紫外圓二色光譜及光聲光譜實(shí)驗(yàn)研究方法,并建議光熱偏轉(zhuǎn)光譜可不作為二期工程驗(yàn)收內(nèi)容,條件成熟時(shí)再開展這方面工作。

2003年3月13日,NSRLII新注入系統(tǒng)通過束流調(diào)試。3月4日打開環(huán)真空更換陶瓷真空室組件,3月13日開始帶束聯(lián)調(diào)并成功儲(chǔ)存束流。四塊沖擊磁鐵能實(shí)現(xiàn)良好匹配,勵(lì)磁電流可加足設(shè)計(jì)值,最高積累束流流強(qiáng)曾達(dá)210mA。注入系統(tǒng)改造是NSRLII的關(guān)鍵子項(xiàng)目之一,也是難點(diǎn)之一。在2002年10月的調(diào)試中,束流極難儲(chǔ)存。經(jīng)過多方試驗(yàn)、觀察測(cè)量和分析,并與高能所、上海核所、日本KEK的專家討論,判斷是陶瓷真空室金屬鍍膜偏厚,造成磁場(chǎng)時(shí)間滯后不均,并制定了改進(jìn)關(guān)鍵工藝、嚴(yán)格控制質(zhì)量、加強(qiáng)半成品檢測(cè)、抓緊進(jìn)度等措施。由于判斷準(zhǔn)確,措施得當(dāng)。陶瓷真空室組件的加工僅用兩個(gè)多月就順利完成。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)皆符合物理設(shè)計(jì)要求。

2004年3月14-16日,NSRLII通過了中科院組織的加速器及光束線專家測(cè)試會(huì)。測(cè)試組由來自上海應(yīng)用物理所、北京高能物理所、蘭州近代物理所的10位專家組成,陳森玉院士擔(dān)任組長(zhǎng),趙振堂、夏佳文、夏紹建研究員擔(dān)任副組長(zhǎng)。測(cè)試期間,測(cè)試組專家審定了工程指揮部提交申請(qǐng)報(bào)告,確定了總體工藝綜合測(cè)試指標(biāo)和參數(shù),分成8個(gè)小組對(duì)加速器改造項(xiàng)目和光束線部分的12個(gè)子項(xiàng)工藝的測(cè)試方法、測(cè)試手段和自測(cè)結(jié)果進(jìn)行了審定,并對(duì)他們的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了復(fù)測(cè)。測(cè)試組專家認(rèn)為:NSRLII已測(cè)的加速器改造項(xiàng)目通用運(yùn)行模式滿足同步輻射用戶的基本需求,可投入運(yùn)行。12條光束線和實(shí)驗(yàn)站可提供同步輻射用戶使用。

2004年5月27-28日,中科院基礎(chǔ)局組織專家組對(duì)NSRLII進(jìn)行了院級(jí)工藝鑒定。鑒定組由魏寶文院士擔(dān)任組長(zhǎng),陳森玉院士、陸坤權(quán)研究員擔(dān)任副組長(zhǎng)的11位專家組成。專家們聽取了工程建設(shè)報(bào)告和分管加速器改造、光束線建設(shè)、實(shí)驗(yàn)站建設(shè)報(bào)告;聽取了陳森玉院士宣讀的工藝測(cè)試報(bào)告;查閱了工程指揮部提供的專家測(cè)試組測(cè)試結(jié)果;并現(xiàn)場(chǎng)觀察了裝置運(yùn)行情況。鑒定組確認(rèn)了專家測(cè)試組提交的測(cè)試結(jié)果,積極評(píng)價(jià)NSRLII取得的成績(jī)。改造后的裝置技術(shù)水平提高到新的高度,運(yùn)行流強(qiáng)300毫安,束流平均壽命大于8小時(shí);超導(dǎo)扭擺磁鐵(Wiggler)運(yùn)行時(shí),全部14條光束線可同時(shí)引出同步輻射光。所有新建實(shí)驗(yàn)站皆已基本具備向用戶開放的條件,滿足大多數(shù)同步輻射用戶的基本需求,建議在國(guó)家驗(yàn)收后將盡快投入運(yùn)行。

2004年12月14日,NSRLII正式通過了由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)委托中科院主持的國(guó)家驗(yàn)收。驗(yàn)收委員會(huì)聽取了工程建設(shè)報(bào)告、專家測(cè)試報(bào)告、工藝鑒定報(bào)告和預(yù)驗(yàn)收意見,查驗(yàn)了工程現(xiàn)場(chǎng),查閱了文件、檔案資料。經(jīng)過認(rèn)真、仔細(xì)的審查,驗(yàn)收委員會(huì)認(rèn)為:國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室通過二期工程建設(shè),提高了裝置技術(shù)水平,擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域,基本完成了國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)(原國(guó)家計(jì)委)批準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo),同意NSRLII通過國(guó)家驗(yàn)收。

2005年5月12日,NSRLII齊飛研究組與美國(guó)、德國(guó)的科學(xué)家合作,首次在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一系列的碳?xì)浠衔镅趸^程的重要中間體-烯醇,其研究成果以Science Express形式發(fā)表在5月12日出版的國(guó)際權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》雜志上。國(guó)外的一些媒體在第一時(shí)間作了相關(guān)報(bào)道?!犊茖W(xué)》雜志審稿人認(rèn)為這是一項(xiàng)非常有意義而且很有趣的工作。這一研究工作由美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)五個(gè)研究小組共同參與,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室作為第三參與單位。實(shí)驗(yàn)工作在美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)光源和NSRLII完成。

2005年8月4-7日,NSRLII2005年度用戶年會(huì)在安徽天柱山召開。來自國(guó)內(nèi)外高等院校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)共計(jì)45家單位的136位代表參加了會(huì)議。會(huì)議聽取了工程竣工驗(yàn)收后的整體工作、運(yùn)行和開放情況的報(bào)告。美國(guó)斯坦福大學(xué)沈志勛教授、日本廣島大學(xué)喬山教授、加拿大同步輻射裝置T.K.sham教授,以及中科院大連化物所包信和所長(zhǎng)、中科院生物物理所所長(zhǎng)饒子和院士、中科院物理研究所周興江研究員、中科院北京高能所胡天斗研究員、中科院上海應(yīng)物所何建華研究員應(yīng)邀做了精彩報(bào)告,分別介紹了各自的科研成果及相關(guān)領(lǐng)域研究的最新進(jìn)展。各實(shí)驗(yàn)站工作人員與用戶進(jìn)行了交流、討論,聽取了各線、站用戶對(duì)用光機(jī)時(shí)申請(qǐng)、課題發(fā)展方向和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法等方面的意見和建議。會(huì)議期間,選出了新一屆用戶專家委員會(huì),成員由來自13個(gè)科研機(jī)構(gòu)的29人組成。委員會(huì)主任楊學(xué)明(中科院大連化物所)、副主任吳自玉(中科院高能所)、周興江(中科院物理研究所)、封東來(復(fù)旦大學(xué)),秘書長(zhǎng)高琛。

2005年11月19-20日,NSRLII在合肥舉行了發(fā)展方向國(guó)際研討會(huì),探討NSRLII在真空紫外、軟X射線和紅外領(lǐng)域所面臨的重大科學(xué)問題、所具備的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展戰(zhàn)略等問題。來自法國(guó)SOLEIL同步輻射實(shí)驗(yàn)室、日本分子科學(xué)研究所、日本廣島大學(xué)、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)、中科院物理研究所、中科院大連化學(xué)物理研究所、中科院上海技術(shù)物理研究所、中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中科院化學(xué)所、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、吉林大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等國(guó)內(nèi)外13個(gè)高校、研究所的19位知名專家學(xué)者參加了會(huì)議。會(huì)議聽取了相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍?duì)各自學(xué)科前沿重大科學(xué)問題的分析和利用NSRLII解決其科學(xué)問題的設(shè)想,重點(diǎn)是真空紫外光化學(xué)光物理過程、強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系的軟X射線共振散射和生命或材料科學(xué)中的紅外光譜顯微。專家認(rèn)為,NSRLII已初步具備了開展這些前沿研究的基本條件,通過與用戶的緊密合作,有針對(duì)性地重組、改進(jìn)和完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法即可開展這些重要的工作,為我國(guó)的基礎(chǔ)研究提供一個(gè)高水平的研究平臺(tái)。專家建議優(yōu)先考慮建立一個(gè)軟X射線波段的波蕩器(undulator),補(bǔ)充真空紫外光束線實(shí)驗(yàn)站的條件。

2005年12月14日,利用X射線散斑法研究弛豫鐵電體PMN-PT的極化團(tuán)簇結(jié)構(gòu)取得進(jìn)展。中科院上海應(yīng)用物理所邰仁忠課題組與NSRLII科研人員合作,利用NSRLII高亮度X射線光源在X射線衍射與散射實(shí)驗(yàn)站上用散斑技術(shù)觀察到PMN-PT鐵電單晶中納米極化團(tuán)簇隨溫度和外電場(chǎng)的變化情況。馳豫鐵電體是應(yīng)用很廣泛的一類功能材料,這類材料優(yōu)異的機(jī)電性能一直被認(rèn)為源于PbTiO3母體中摻雜陽離子所形成的電極化團(tuán)簇。然而,人們對(duì)極化團(tuán)簇的理解基本上來自理論計(jì)算或一些間接的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,尚無電極化團(tuán)簇的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

2005年12月21-23日,NSRLII通過了中科院組織的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估。由中科院高能物理所、蘭州近代物理所、上海應(yīng)用物理所和中科院物理所相關(guān)專家組成的專家組對(duì)NSRLII改造完成后一年來的運(yùn)行情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估,專家組組長(zhǎng)由陳森玉院士擔(dān)任。專家組聽取了工作匯報(bào),分為加速器、光束線站及用戶開放兩個(gè)小組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察,并調(diào)閱運(yùn)行記錄、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,對(duì)運(yùn)行及管理工作進(jìn)行了深入的了解,對(duì)NSRLII的整體運(yùn)行、開放、用戶管理、人才培養(yǎng)及取得的科研成果予以充分肯定。專家組認(rèn)為:“經(jīng)二期工程改造后,合肥光源的運(yùn)行水平得到了較大和明顯的提高。除發(fā)射度和軌道穩(wěn)定性外,性能(流強(qiáng)和壽命)接近世界同類光源SRC,CAMD水平”。但由于不具備相應(yīng)的測(cè)試手段,個(gè)別敏感出光口是否達(dá)到垂直位置漂移30微米穩(wěn)定性難以定量測(cè)量。建議今后應(yīng)注重改善軌道的穩(wěn)定性;提高年供光時(shí)間(年積分流強(qiáng))和降低自然發(fā)射度,以滿足用戶需求,并真正達(dá)到世界先進(jìn)水平。專家組給出了《加速器部分現(xiàn)場(chǎng)檢查意見》和《光束線站現(xiàn)場(chǎng)檢查意見》兩個(gè)分組報(bào)告及《現(xiàn)場(chǎng)檢查的了解和建議》總體報(bào)告。

2006年3月29日,中科院微電子所在NSRLII光刻站上利用X射線光刻技術(shù)成功研制出最外環(huán)寬度為150nm的高線密度鈦特征線微聚焦波帶片,并實(shí)現(xiàn)了波帶片圖形特征尺寸的精確控制,其高寬比達(dá)到6.7:1。在X射線波段,各種材料的折射率都近似等于1,無法構(gòu)造出類似于可見光波段的“透鏡”,只能采用波帶片來實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線的聚焦。為了滿足X射線光學(xué)的需求,微聚焦波帶片的最外環(huán)必須是大高寬比的深亞微米、納米圓環(huán),因此這種波帶片的制作難度非常大。該研究結(jié)果充分證明了在國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室光刻站上進(jìn)行大高寬比深亞微米、納米X射線光刻的可行性。

2006年5月29日,NSRLII的軟X射線磁性圓二色(XMCD)實(shí)驗(yàn)站通過加偏置電壓消除外磁場(chǎng)的影響,成功實(shí)現(xiàn)了外磁場(chǎng)下MCD的測(cè)量。磁性的起源一直是自旋電子學(xué)器件應(yīng)用的關(guān)鍵。傳統(tǒng)磁滯測(cè)量無法給出各個(gè)元素對(duì)磁性的貢獻(xiàn),只能得到總效應(yīng)。利用同步輻射XMCD技術(shù)可以將X射線能量精確定位在某個(gè)元素的共振吸收處,選擇性地研究該元素對(duì)磁性的貢獻(xiàn),這對(duì)理解復(fù)雜材料體系磁性的起源意義重大。由于外磁場(chǎng)對(duì)樣品出射電子干擾較大,大部分基于同步輻射軟X射線磁性圓二色(XMCD)的實(shí)驗(yàn)站均無法在加磁場(chǎng)下進(jìn)行MCD測(cè)量。

2006年8月10-15日,NSRLII第一屆運(yùn)行年會(huì)在安徽屯溪召開。來自海峽兩岸科研院所共計(jì)6家單位的56位代表參加了會(huì)議。會(huì)議聽取了NSRLII改造運(yùn)行、NSRL05-06同步輻射應(yīng)用研究進(jìn)展的報(bào)告。特邀高能所陳延偉研究員、上海應(yīng)用物理所閻和平研究員、蘭州近物所夏佳文研究員和臺(tái)灣新竹光源許國(guó)棟博士分別介紹了各自大科學(xué)裝置的運(yùn)行情況和最新進(jìn)展。

2006年8月16-20日,NSRLII2006年度用戶年會(huì)在安徽黃山召開。來自國(guó)內(nèi)外高等院校、科研院所共計(jì)38家單位的105位代表,以及中科院基礎(chǔ)和國(guó)家自然基金委等有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)參加了會(huì)議。會(huì)議向與會(huì)代表匯報(bào)了NSRLII近期發(fā)展規(guī)劃、機(jī)器運(yùn)行匯報(bào)和用戶開放的情況。會(huì)議邀請(qǐng)日本Hiroyuki Oyanagi教授、加拿大Peiqiang Yu教授、臺(tái)灣楊耀文和李裕新教授、物理所麥振洪和李晨曦教授、復(fù)旦大學(xué)封東來教授、高能所吳自玉教授、浙江大學(xué)李宏年教授做了精彩報(bào)告,介紹了各自的科研成果及相關(guān)領(lǐng)域研究的最新進(jìn)展。其中近半報(bào)告是近一年來利用NSRLII取得的較有影響的研究成果。會(huì)議期間,用戶專家委員會(huì)討論和審批了一批NSRL用戶課題,評(píng)議了實(shí)驗(yàn)室開放運(yùn)行工作、對(duì)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展提出了建議和意見。會(huì)議期間還召開了真空紫外研討會(huì),對(duì)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展方向、近期目標(biāo)和重點(diǎn)解決的問題等進(jìn)行了研究和探討。

2007年4月5日,NSRLII新建Undulator真空紫外光束線及實(shí)驗(yàn)站建設(shè)成功。該束線利用波蕩器產(chǎn)生的真空紫外輻射,光子能量范圍7.5-18.0eV,平均光子強(qiáng)度1x1013光子/秒,能量分辨E/DE約1000。該波段高次諧波嚴(yán)重,抑制非常困難,是世界上真空紫外光束線研究的重點(diǎn)。新束線采用三級(jí)差分的氣體濾波器,成功抑制了高次諧波,抑制效率99.99%,達(dá)到了世界先進(jìn)水平。研究人員已在新建實(shí)驗(yàn)站上,利用紅外激光解析結(jié)合同步輻射單光子電離技術(shù)研究了生物小分子、有機(jī)分子、藥物分子等,取得了一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2007年7月22日-25日,NSRLII2007年度用戶年會(huì)在大連化學(xué)物理研究所召開。來自國(guó)內(nèi)外高等院校、科研院所共計(jì)26家單位的105位代表參加了此次會(huì)議。會(huì)議對(duì)了解國(guó)際同步輻射應(yīng)用研究領(lǐng)域最新進(jìn)展、促進(jìn)國(guó)內(nèi)外同行交流合作、了解用戶需求起到了積極的促進(jìn)作用。

2007年7月24日,NSRLII發(fā)展規(guī)劃研討會(huì)在大連召開。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)黨委書記郭傳杰,中科院計(jì)劃局、基礎(chǔ)局有關(guān)領(lǐng)導(dǎo),中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo),實(shí)驗(yàn)室用戶專家委員會(huì)委員和部分用戶代表,以及實(shí)驗(yàn)室主任伍灼耀、執(zhí)行主任盛六四、副主任高琛和實(shí)驗(yàn)部主要學(xué)術(shù)骨干、線站負(fù)責(zé)人參加了研討會(huì)。會(huì)議聽取了實(shí)驗(yàn)室發(fā)展規(guī)劃報(bào)告,從實(shí)驗(yàn)室的定位和發(fā)展目標(biāo)、歷史和現(xiàn)況、國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)、重點(diǎn)研究領(lǐng)域、光源建設(shè)和需要的保障措施等七個(gè)方面闡述了實(shí)驗(yàn)室在前期調(diào)研、籌劃和研討的基礎(chǔ)上初步形成的發(fā)展規(guī)劃設(shè)想。與會(huì)代表展開了熱烈的討論,從NSRL的特色出發(fā),面向國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展和國(guó)際前沿科學(xué)的需求,強(qiáng)調(diào)有所為和有所不為的原則,提出了認(rèn)真總結(jié)現(xiàn)存問題、調(diào)整重點(diǎn)研究領(lǐng)域布局、盡可能提高現(xiàn)有裝置的水平等很多有益意見和建議。

2007年8月12日-17日,NSRLII運(yùn)行年會(huì)在山東日照召開,會(huì)議總結(jié)了一年來了機(jī)器運(yùn)行和開放情況,與北京高能所、蘭州近物所、上海應(yīng)物所等兄弟單位的特邀代表進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流和研討,與會(huì)代表對(duì)進(jìn)一步提高合肥光源的運(yùn)行質(zhì)量提出了很多有益的建議。

2007年11月,NSRLII在教育部“985”二期工程支持下新建的X射線成像實(shí)驗(yàn)站完成了安裝調(diào)試,空間分辨率達(dá)到50納米,其分辨能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。實(shí)驗(yàn)站具有吸收襯度、相位襯度成像和三維成像等功能,可用于表征納米/亞微米材料,觀察細(xì)胞和組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形貌變化,在細(xì)胞、植物和污染物的內(nèi)部進(jìn)行元素定位等,為納米材料、環(huán)境科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等提供了一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段。

2008年1月,擔(dān)任合肥同步輻射國(guó)家實(shí)驗(yàn)室用戶專家委員會(huì)主任的中科院大連化物所楊學(xué)明研究組的成果“發(fā)現(xiàn)玻恩―奧本海默近似在氟加氘反應(yīng)中完全失效”入選2007年中國(guó)十大科技進(jìn)展。該項(xiàng)研究成果中的部分重要數(shù)據(jù)在合肥同步輻射國(guó)家實(shí)驗(yàn)室原子與分子物理實(shí)驗(yàn)站上獲得。

2008年3月,NSRLII齊飛教授領(lǐng)導(dǎo)的研究組利用低溫等離子體放電技術(shù)完成了對(duì)星際等離子體環(huán)境的模擬,并在醇類物質(zhì)的等離子體放電過程中探測(cè)到一系列的烯醇類物質(zhì),揭示了烯醇類物質(zhì)作為一類重要星際物質(zhì)的可能性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在天文學(xué)科頂級(jí)期刊《天體物理學(xué)雜志》(The Astrophysical Journal 676,416(2008))上。4月,該課題組又有三篇論文正式被《國(guó)際燃燒會(huì)議論文集》(Proceedings of the Combustion Institute)接收,并將于2008年8月初在加拿大蒙特利爾召開的第三十二屆國(guó)際燃燒會(huì)議(目前燃燒學(xué)界檔次最高的國(guó)際性會(huì)議)上進(jìn)行宣讀。入選的三篇論文分別對(duì)乙炔、乙基苯和硝基甲烷的低壓預(yù)混層流火焰進(jìn)行了深入的研究?!秶?guó)際燃燒會(huì)議論文集》匯集本學(xué)科兩年來的前沿成果,是燃燒研究領(lǐng)域最著名的雜志之一。這三篇論文的入選是繼2005年關(guān)于火焰中烯醇探測(cè)的文章在Science上發(fā)表后,該課題組在燃燒研究領(lǐng)域取得的又一重要進(jìn)展。

2008年6月,合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室納米材料與化學(xué)研究部俞書宏教授、NSRLII田揚(yáng)超研究員及其合作者利用NSRLII的X射線納米三維成像技術(shù),成功地在室溫、空氣環(huán)境下對(duì)運(yùn)用化學(xué)法制造的‘幾何明星’凹陷Escher型硫化銅十四面體微晶進(jìn)行了三維成像,直觀地揭示了該凹陷Escher型微晶由四個(gè)相同的六角形的板通過相互交叉構(gòu)筑成具有14個(gè)腔洞(其中包括6個(gè)正方形和8個(gè)三角形)的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)分析技術(shù)如透視電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡相比,X射線納米三維成像技術(shù)具有更直觀解析復(fù)雜形態(tài)納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。相關(guān)論文發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》(Appl. Phys. Lett. 92, 233104(2008))上,并被《自然·中國(guó)》(Nature China )選為來自中國(guó)大陸和香港的突出科學(xué)研究成果,在2008年6月的‘Research Highlights’(研究亮點(diǎn))欄目中以“Nanotomography:Crystal clear”為題并附圖介紹了該工作。

2008年9月,合肥國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室的用戶—中科大化學(xué)系環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室俞漢青教授研究小組,利用同步輻射微細(xì)加工技術(shù)首次制備了一種新型微電極。該課題組利用這個(gè)微電極成功測(cè)定了好氧硝化顆粒中溶解氧的微區(qū)分布,并進(jìn)行了定量分析,對(duì)于其中生化反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于微生物顆粒的培養(yǎng)與廢水處理具有一定的指導(dǎo)意義。該研究結(jié)果已有2篇論文發(fā)表在環(huán)境學(xué)科頂級(jí)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》Environmental Science&Technology上(41,5447(2007)和42,4467(2008)),還有1篇論文已被該刊物接受。

學(xué)科方向

加速器物理、加速器工程技術(shù)、同步輻射光學(xué)工程、同步輻射實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其應(yīng)用研究。

加速器物理和加速器工程技術(shù):圍繞光源的高質(zhì)量運(yùn)行,繼續(xù)開展提高光源性能的研究,探討合肥光源的發(fā)展方向,開展相應(yīng)的加速器物理及工程技術(shù)研究,在微波加速結(jié)構(gòu)、插入件、加速器控制、束流測(cè)量等方面開展有特色的工作。同時(shí),依托合肥光源和待建的上海光源,開展上海光源深紫外自由電子激光研究;作為探索第四代光源的另一途徑,繼續(xù)在NSRL進(jìn)行儲(chǔ)存環(huán)自由電子激光研究。

同步輻射光學(xué)工程:發(fā)展同步輻射光束線技術(shù)、新型探測(cè)器和光學(xué)元件。

同步輻射實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其應(yīng)用研究:不斷更新和發(fā)展實(shí)驗(yàn)新方法、新技術(shù),滿足同步輻射應(yīng)用研究需要;在光譜、光電子能譜、圓二色譜等譜學(xué)方面對(duì)新型功能材料及光化學(xué)過程開展研究;利用Wiggler輻射,開展長(zhǎng)程及短程有序的物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究;發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化新材料集成組合技術(shù)及物性檢測(cè)研究;微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的加工方法和相關(guān)基礎(chǔ)研究;開展生物樣品的同步輻射顯微術(shù)研究。

研究領(lǐng)域

合肥同步輻射光源是一臺(tái)能量為800MeV、特征波長(zhǎng)為2.4mm、以真空紫外和軟X射線為主的專用光源,它由200MeV電子直線加速器、800MeV電子儲(chǔ)存環(huán)、五條同步輻射光束線和五個(gè)實(shí)驗(yàn)站組成。在世界上各種大型研究設(shè)施中,首推同步輻射應(yīng)用面最廣。同步輻射具有頻譜寬且平滑連續(xù)、可準(zhǔn)確計(jì)算、強(qiáng)度高、方向性好、亮度高、偏振、脈沖時(shí)間結(jié)構(gòu)好、潔凈等許多優(yōu)異特性,超微細(xì)加工、凝聚態(tài)物理、原子和分子物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和輻射計(jì)量學(xué)等許多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域。

本實(shí)驗(yàn)室主要科研方向有如下幾個(gè)方面:

1.結(jié)合國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程,開展相應(yīng)的加速器物理和技術(shù)的研究。

2.在光譜和光電子能譜方面,重點(diǎn)研究高溫超導(dǎo)材料,納米晶體和團(tuán)簇以及磁性薄膜,并積極發(fā)展集成組合技術(shù)(Combi技術(shù)),研制新型功能材料。

3.借助Wiggler輻射,利用X射線精細(xì)結(jié)構(gòu)(XAFS)研究復(fù)雜體系的電子態(tài)和原子結(jié)構(gòu),重點(diǎn)選擇有摻入雜質(zhì)和MS2(M為過渡金屬)層狀化合物。

4.發(fā)展全息術(shù)等新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),對(duì)濕的(有一定活性的)生物樣品在亞細(xì)胞水平上進(jìn)行直接觀察。

5.發(fā)展新型單色儀:研制短波段光柵等同步輻射光學(xué)元件。

6.插入元件和自由電子激光研究。

研究成果

“合肥同步輻射加速器及光束線、實(shí)驗(yàn)站項(xiàng)目獲得1992年中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、1995年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室自開放以來已接待大量國(guó)內(nèi)外用戶,現(xiàn)有注冊(cè)用戶100多家。批準(zhǔn)課題200多項(xiàng),已取得一批重要研究成果,獲批準(zhǔn)專利3項(xiàng),申請(qǐng)專利7項(xiàng),在國(guó)內(nèi)外重要刊物上和國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表論文300余篇。主要研究成果舉例如下:

1、國(guó)內(nèi)首次利用超微細(xì)加工采用特殊的靜態(tài)涂膠工藝和自制的X射線掩模,開展了一系列深度X射線光刻實(shí)驗(yàn)研究,研制出多種微結(jié)構(gòu)樣品,微結(jié)構(gòu)的尺寸均為微米量級(jí),如最小齒輪直徑為35Lm,高度為50Lm。

2、砷化鎵表面錳的超薄膜的光電子能譜研究,在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)存在磁有序現(xiàn)象。

3、-V族半導(dǎo)體表面硫鈍化的研究。在國(guó)際上首次采用了一種新的更為有效的硫鈍化的方法,使半導(dǎo)體材料性能大大改善,并利用同步輻射光電子能譜技術(shù)對(duì)其鈍化機(jī)理進(jìn)行研究。

4、在國(guó)內(nèi)獲得第一張生物樣品的軟X射線全息干涉圖。

5、實(shí)驗(yàn)室在實(shí)施二期工程的同時(shí),為充分發(fā)揮光源的性能,不失時(shí)機(jī)地對(duì)加速器技術(shù)和光源的升級(jí)改造開展了不少研究工作,已經(jīng)取得一些重要進(jìn)展,例如:

(1)建成6特斯拉超導(dǎo)扭擺磁鐵,并順利調(diào)試成功,使合肥同步輻射光源可開展部分波長(zhǎng)短至0.1nm的硬X射線的研究工作。已建成X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)光束線的實(shí)驗(yàn)站。

(2)相干諧波型儲(chǔ)存環(huán)自由電子激光(SR2FEL)研究,自2008年7月首次獲得光學(xué)速調(diào)管(Optical Klystron,簡(jiǎn)稱OK)自發(fā)輻射譜以來,2009年又進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn);調(diào)制因子一次次提高,從0.23到0.34直至最近實(shí)驗(yàn)得到的0.8,這表明SRFEL將會(huì)有足夠大的增益,有望在將來得到足夠高的相干諧波加強(qiáng)因子,從而得到相干諧波輻射。

有關(guān)介紹

國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室一期工程建設(shè)之時(shí),世界上同步輻射光源中插入元件剛剛開始使用,工程人員注意到了這一趨勢(shì),設(shè)計(jì)了可放置插入原件的長(zhǎng)直線節(jié)。合肥同步輻射光源從儲(chǔ)存環(huán)的12塊彎轉(zhuǎn)磁鐵都可引出特征波長(zhǎng)為24埃的同步輻射光束,還有3個(gè)直線節(jié)可安裝插入元件并引出具有其它特征波長(zhǎng)的光束。這是我國(guó)第一臺(tái)以真空紫外和軟X射線為主的專用同步輻射光源。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和用戶對(duì)光源需求的提高,國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室原有線站已不能滿足需要。增加光束線站、改進(jìn)和提高光源性能勢(shì)在必行。1997年國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)了“國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室二期工程”的立項(xiàng),總投資1.18億元人民幣,在原有裝置的基礎(chǔ)上改造主要系統(tǒng),增建1臺(tái)波蕩器和8條光束線及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)站。二期工程于1999年5月正式開工建設(shè),2004年12月通過國(guó)家竣工驗(yàn)收,并全面向國(guó)內(nèi)外用戶開放。

NSRL以向國(guó)內(nèi)外用戶開放為宗旨,光源長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行為己任,為廣大用戶提供良好的實(shí)驗(yàn)條件和手段;為國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃(如納米科技計(jì)劃、結(jié)構(gòu)基因組研究計(jì)劃等)、"863"研究項(xiàng)目、國(guó)防建設(shè)急需的研究項(xiàng)目以及其它學(xué)科的創(chuàng)新性研究工作提供一流的研究平臺(tái);充分發(fā)揮NSRL多學(xué)科交叉的特點(diǎn),開拓同步輻射新的應(yīng)用領(lǐng)域,促進(jìn)原創(chuàng)性工作的開展,促進(jìn)用戶取得具有國(guó)際影響的研究成果;與產(chǎn)業(yè)建立合作關(guān)系,并尋求產(chǎn)業(yè)建立自己的專用設(shè)備或生產(chǎn)基地。

NSRL作為中國(guó)重要的同步輻射研究中心之一,成為以同步輻射應(yīng)用和同步輻射光源研究為主的知識(shí)創(chuàng)新基地、人才培養(yǎng)基地及發(fā)展高新技術(shù)的創(chuàng)新基地。為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家提供性能優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái),使用戶能在若干前沿研究領(lǐng)域取得具有國(guó)際先進(jìn)水平的成果。有選擇地開展一些有特色的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,推動(dòng)研究成果向高新技術(shù)轉(zhuǎn)化。同時(shí),圍繞光源和光束線實(shí)驗(yàn)站的長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行,開展必要的機(jī)器研究和發(fā)展新的實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法。

NSRL經(jīng)幾次升級(jí)改造后運(yùn)行穩(wěn)定可靠,建有15個(gè)實(shí)驗(yàn)站,成為向國(guó)內(nèi)外用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)的國(guó)家級(jí)科研平臺(tái),新建的高空間分辨X射線成像光束線及實(shí)驗(yàn)站空間分辨率達(dá)到世界先進(jìn)水平。近年來在此裝置上基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面取得了一系列重要成果,凹陷硫化銅十四面體微晶結(jié)構(gòu)觀測(cè)、燃燒研究金屬/聚合物界面研究、星際烯醇研究、鐵磁性半導(dǎo)體研究及超分子液晶材料結(jié)構(gòu)研究等方面取得重大進(jìn)展,多篇高水平論文陸續(xù)在國(guó)際著名專業(yè)雜志發(fā)表。

獲得榮譽(yù)

2021年6月19日,被中央宣傳部新命名為全國(guó)愛國(guó)主義教育示范基地。[1]