国家同步辐射实验室

同步辐射是一种强度大、亮度高、频谱连续、方向性及偏振性好、有脉冲时间结构和洁净真空环境的优异的新型光源，可应用于 物理、 化学、 材料科学、 生命科学、 信息科学、 力学、 地学、 医学、 药学、 农学、 环境保护、计量科学、光刻和超微细加工等众多基础研究和应用研究领域。

国家同步辐射实验室现建有X射线光刻、红外与远红外、高空间分辨X射线成像、X射线衍射与散射、扩展X光吸收精细结构、燃烧、X射线显微术、原子与分子物理、真空紫外分析、表面物理、软X射线磁性圆二色、光电子能谱、真空紫外光谱、光声与真空紫外圆二色光谱、光谱辐射标准与计量等15条光束线和相应的实验站。

国家同步辐射实验室是向国内外用户开放的国家级共用实验室，现有注册用户150余家。

实验室内景

本实验室主要科研方向有如下几个方面:

1.结合国家同步辐射实验室二期工程,开展相应的加速器物理和技术的研究。

2.在光谱和光电子能谱方面,重点研究高温超导材料,纳米晶体和团簇以及磁性薄膜,并积极发展集成组合技术(Combi技术),研制新型功能 材料。

3.借助Wiggler辐射, 利用X射线精细结构(XAFS)研究复杂体系的电子态和原子结构,重点选择有掺入杂质和MS2(M为过渡金属)层状化合物。

4.发展全息术等新的实验技术,对湿的(有一定活性的)生物样品在亚细胞水平上进行直接观察。

5.发展新型单色仪:研制短波段光栅等同步辐射光学元件。

6.插入元件和自由电子激光研究。

20世纪70年代末，中国科学技术大学在国内率先提出建设电子同步辐射加速器。1977年同步辐射装置的建造列入全国科学技术发展规划。1978年春中科院决定成立以中国科学技术大学为主的同步辐射加速器筹备组，并于当年三月在合肥召开了第一次筹备工作会议，讨论了我国建造电子同步辐射加速器的初步方案，象征着我国同步辐射事业的正式启动。

在随后几年的预研制过程中，工程人员制成了一段30MeV的电子直线加速器、一块弯转磁铁、一块四极磁铁及一个储存环的超高真空系统，以及物理设计，取得了良好的结果和第一手的经验，为后面的工程打下了坚实的基础。1981年10月，中科院在合肥召开了“合肥同步辐射装置预研制及物理设计审定会”，会议认为“合肥同步辐射装置已基本进入工程的条件”。

1983年，国家计委以计科【1983】470号文《关于建设国家同步辐射实验室的复函》批准了在中国科学技术大学筹备国家同步辐射实验室，国家同步辐射实验室正式立项。这是国家计委批准建设的我国第一个国家级实验室。1984年，国家计委以计科(外)【1984】2033号文《关于合肥同步辐射实验室扩初设计的批复》批准了该工程的主体工程建设规模为建造一台能量为8亿电子伏的同步辐射光源及相应的实验设施，总投资5990万元(含350万美元)，并列入按合理工期组织施工的国家重点项目。

国家计委批准的国家同步辐射实验室扩初设计中确定了电子储存环的能量为800MeV、平均流强为100～300mA，用一台能量为200MeV、脉冲流强为50mA的电子直线加速器作为注入器。并明确与加速器建设的同时，建造5条光束线及5个实验站，它们分别是：光电子能谱光束线实验站、分时光谱光束线实验站、软X射线显微术光束线实验站、X射线光刻光束线实验站。

1988年，国家同步辐射实验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装就位并经过局部和分系统的调试，同年4月开始联调，25日开始注入储存环，仅经过23小时便得到第一个储存束流;1989年光束线实验站开始安装，1991年8月完成所有光束线实验站的安装调试工作，同年9月开始用同步光进行调试，并开展实验研究工作。

1991年12月22日至23日，由国家科委组织，王淦昌任主任的鉴定委员会对合肥同步辐射加速器及光束线实验站进行技术鉴定。鉴定委员会认为“由我国自行设计、研制建成的合肥同步辐射加速器的主要性能指标已达到国际上同类加速器的先进水平，已建成的五条同步辐射光束线和五个实验站的主要性能指标已基本达到国际水平”。

1991年12月26日，国家同步辐射实验室工程顺利通过了国家计委组织的国家验收。“国家验收委员会高度评价国家同步辐射实验室工程的建设者们在全国有关工厂、研究所及院校的大力协同和支持下，团结一致、坚忍不拔，发扬了艰苦奋斗、自力更生、少花钱多办事的精神，圆满地完成了工程建设任务。”

1994年2月由钱临照、唐孝威两位院士发起，王淦昌、谢希德、谢家麟、冯端、卢嘉锡等34位院士联合向有关部门提出《关于集中力量全面建设、充分利用合肥国家同步辐射光源的建议》，中国科技大学也正式向国家有关部门提出建造国家同步辐射实验室二期工程(以下简称二期工程)的申请。

1996年，国家科技领导小组批准二期工程作为“九五”的首批国家重大科学工程项目之一启动。国家计委分别以计科技[1997]557号文和1503号文对二期工程项目建议书和可行性研究报告批复中国科学院，同意以中国科技大学为依托建设“国家同步辐射实验室二期工程”国家重大科学工程项目，总投资11,800万元人民币。1999年4月15日，国家发展计划委员会以计投资〔1999〕416号文《国家计委关于国家同步辐射实验室二期工程开工建设的批复》同意二期工程开工建设。

二期工程的技术目标是：在充分保证机器主体长期、可靠、稳定运行，大幅度提高光源积分流强、亮度和稳定性的基础上，新建1台波荡器插入元件，增建8条新光束线和相应8个实验站。竣工后，合肥光源的潜力得到更充分的发挥，将作为性能优秀、稳定可靠、部分指标相当先进的中低能区同步辐射光源，长期处于国际上同类装置的一流水平。

2003年11月，合肥光源首次满能量储存300mA束流;2004年3月～5月，中科院组织专家组对加速器、光束线的大多数项目进行测试。同年5月，中科院组织对工程进行工艺鉴定。

2004年12月14日，国家发展和改革委员会委托中国科学院对二期工程进行国家验收。国家验收委员会认为：“国家同步辐射实验室通过二期工程建设，提高了装置技术水平，扩大了实验应用领域，基本完成了国家发展和改革委员会(原国家计委)批准的建设目标。国家验收委员会一致同意二期工程通过国家验收。”

受到合肥光源储存环聚焦结构、光源亮度和光子通量的先天限制，光源品质成为限制国家同步辐射实验室继续研究同步辐射应用技术，发展创新的、先进的同步辐射实验方法的“瓶颈”，也无法适应中国科学事业迅速发展需要，无法满足国家科技发展的重大战略需求。因此，自2010年起，在中国科学院和中国科学技术大学的共同支持下，国家同步辐射实验室启动了“重大维修改造项目”工程。

合肥光源重大维修改造项目主要建设目标是实现储存环直线节数目增加到8个，束流发射度降低到40纳米弧度，直线加速器满能量注入，首批完成从插入元件引出的5条光束线及实验站的改造建设，从而提高合肥光源的整体性能，充分发挥合肥光源在真空紫外能区的优势，推动我国在若干领域的科学研究达到国际领先或国际先进水平。

燃烧微观结构和反应动力学研究

安徽省重大科技成就奖

六万高斯超导扭摆磁铁及XAFS光束线、站

科技进步奖技术科学奖

合肥同步辐射加速器及光束线实验站

聚酰亚胺衬底的软X射线透射光栅

合肥同步辐射加速器及光束线实验站

一种圆孔径反对称简化六极场磁铁装置及其制造方法

一种快速束团横向尺寸和位置的提取方法

具有多次反射真空紫外光电离源的质谱分析仪

与X射线散射联用进行原位结构检测的挤出拉伸装置及其实验方法

用于高分子薄膜材料原位结构检测的微型伸展流变装置及其实验方法

一种软X射线平焦场光谱仪的光谱分辨率提高方法

一种与X射线散射联用的恒幅宽薄膜拉伸装置及其实验方法

简化十二极场磁铁装置及其制造方法

一种小角和广角X射线散射联用装置及其实验测试方法

一种可见光响应型光催化剂及其制备方法

一种白光干涉位移传感器中楔形模及其制作方法

电化学池、电化学接口设备、参比电极及制备方法

纳米流体通道及其制作方法

一种软X射线双频光栅剪切干涉系统

软X射线双频光栅及其制作方法

测量材料表面形变的简易贴及其制作方法

一种集光器及光伏发电系统

外置阴极独立调谐微波电子枪

一种去除微纳结构中溶剂的方法

用于单细胞辐射损伤机理研究的软X射线微探针技术

X射线全息衍射光栅分束器

化合物YMO*(M=In,Al)的光催化用途

一种X射线曝光间隙控制方法

具有刻蚀深度在线检测机构的衍射光学元件扫描刻蚀装置

位相型朗奇光栅槽深的光学检测方法

柱面变栅距光栅的制备方法

光栅离子束刻蚀的光学在线检测装置及检测方法

一种可见光响应光催化剂及其制备方法

用扫描近场微波显微镜测量材料压电系数的方法及装置

高活性光催化剂CaIn2O4及其制备方法

对组合样品的结构和成分进行测量分析的方法及装置

材料样品库发光特性的快速分析测试方法及装置

微管道的制作方法

高能加速器用脉冲电源

智能溅散离子泵电源控制器

一种活动微电子机械的制作方法

国家同步辐射实验室一期工程建设之时，世界上同步辐射光源中插入元件刚刚开始使用，工程人员注意到了这一趋势，设计了可放置插入原件的长直线节。合肥同步辐射光源从储存环的12块弯转磁铁都可引出特征波长为24埃的同步辐射光束，还有3个直线节可安装插入元件并引出具有其它特征波长的光束。这是我国第一台以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源。

随着科学技术的发展和用户对光源需求的提高，国家同步辐射实验室原有线站已不能满足需要。增加光束线站、改进和提高光源性能势在必行。1997年国家计委批准了“国家同步辐射实验室二期工程”的立项，总投资1.18亿元人民币，在原有装置的基础上改造主要系统，增建1台波荡器和8条光束线及相应的实验站。二期工程于1999年5月正式开工建设，2004年12月通过国家竣工验收，并全面向国内外用户开放。

NSRL以向国内外用户开放为宗旨，光源长期可靠稳定运行为己任，为广大用户提供良好的实验条件和手段;为国家重大基础研究计划(如纳米科技计划、结构基因组研究计划等)、"863"研究项目、国防建设急需的研究项目以及其它学科的创新性研究工作提供一流的研究平台;充分发挥NSRL多学科交叉的特点，开拓同步辐射新的应用领域，促进原创性工作的开展，促进用户取得具有国际影响的研究成果;与产业建立合作关系，并寻求产业建立自己的专用设备或生产基地。

NSRL作为中国重要的同步辐射研究中心之一，成为以同步辐射应用和同步辐射光源研究为主的知识创新基地、人才培养基地及发展高新技术的创新基地。为国内外科学家提供性能优良的实验研究平台，使用户能在若干前沿研究领域取得具有国际先进水平的成果。有选择地开展一些有特色的基础研究和应用基础研究，推动研究成果向高新技术转化。同时，围绕光源和光束线实验站的长期可靠稳定运行，开展必要的机器研究和发展新的实验装置及实验方法。

NSRL经几次升级改造后运行稳定可靠，建有15个实验站，成为向国内外用户提供优质的服务的国家级科研平台，新建的高空间分辨X射线成像光束线及实验站空间分辨率达到世界先进水平。近年来在此装置上基础研究和应用研究方面取得了一系列重要成果，凹陷硫化铜十四面体微晶结构观测、燃烧研究金属/聚合物界面研究、星际烯醇研究、铁磁性半导体研究及超分子液晶材料结构研究等方面取得重大进展，多篇高水平论文陆续在国际著名专业杂志发表。