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合肥同步辐射光源于1983年4月8日由国家计委批准立项,并直接命名为国家同步辐射实验室,规定其为国家级公用实验室,这是我国第一个国家实验室。1989年4月建成出光,1991年12月26日通过国家科委组织的国家鉴定和国家计委委托中国科学院进行的国家验收,1993年4月正式向国内外开放。实验室主任为张新夷研究员,实验室学术委员会主任为谢希德院士。现有工作人员193名,高级研究人员16
名,其中中国工程院院士1名,博士生导师6名,教授、研究员9 名;副教授、副研究员49名,实验室在册研究生和博士后35名,其中硕士生研究生18名,博士研究生14名,博士后3名。国家同步辐射实验室正式向国内外开放以来,要求来实验室做实验的用户越来越多,涉及的领域也越来越广,用户对光源质量的要求也越来越高,目前已建成的五个实验站远不能满足要求。为此,由国家计委正式立项,在本世纪最后几年投资1.18亿元,进行国家同步辐射实验室二期工程建设,在充分保证加速器长期、可靠、稳定运行,大幅度提高光源积分流强、亮度和位置稳定性的基础上,新建波荡器插入元件,增建8条光束线和8个实验站,以适应我国科学和技术发展的需要,在世界科技前沿争一席之地。
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同步辐射实验室外景
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何多慧院士与自由电子激光课题组成员讨论工作
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一、主要仪器设备及研究领域
合肥同步辐射光源是一台能量为800MeV、特征波长为2.4mm、以真空紫外和软X 射线为主的专用光源,它由200MeV电子直线加速器、800MeV电子储存环、五条同步辐射光束线和五个实验站组成。在世界上各种大型研究设施中,首推同步辐射应用面最广。同步辐射具有频谱宽且平滑连续、可准确计算、强度高、方向性好、亮度高、偏振、脉冲时间结构好、洁净等许多优异特性,超微细加工、凝聚态物理、原子和分子物理、化学、医学和辐射计量学等许多科学和技术领域。
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。
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德国专家Dr.N.Kamke与中方实验人员讨论实验结果
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插入元件——超导扭摆磁铁
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二、研究成果
“合肥同步辐射加速器及光束线、实验站“项目获得1992年中国科学院科技进步特等奖、1995年国家科技进步一等奖。国家同步辐射实验室自开放以来已接待大量国内外用户,现有注册用户100多家。批准课题200
多项, 已取得一批重要研究成果, 获批准专利3项,申请专利7项,在国内外重要刊物上和国际国内学术会议上发表论文300余篇。主要研究成果举例如下:
1.国内首次利用超微细加工采用特殊的静态涂胶工艺和自制的X射线掩模,开展了一系列深度X射线光刻实验研究,研制出多种微结构样品,微结构的尺寸均为微米量级,如最小齿轮直径为35Lm,高度为50Lm。
2.砷化镓表面锰的超薄膜的光电子能谱研究,在国际上首次发现存在磁有序现象。
3.-V族半导体表面硫钝化的研究。在国际上首次采用了一种新的更为有效的硫钝化的方法, 使半导体材料性能大大改善, 并利用同步辐射光电子能谱技术对其钝化机理进行研究。
4.在国内获得第一张生物样品的软X射线全息干涉图。
5.实验室在实施二期工程的同时,为充分发挥光源的性能,不失时机地对加速器技术和光源的升级改造开展了不少研究工作,已经取得一些重要进展,例如:
(1)建成6特斯拉超导扭摆磁铁,并顺利调试成功,使合肥同步辐射光源可开展部分波长短至0.1nm的硬X射线的研究工作。已建成X射线吸收精细结构光束线的实验站。
(2)相干谐波型储存环自由电子激光(SR2FEL)研究,自去年7月首次获得光学速调管(Optical Klystron,简称OK)自发辐射谱以来,今年又进行了两次实验;调制因子一次次提高,从0.23
到0.34直至最近实验得到的0.8,这表明SRFEL将会有足够大的增益,有望在将来得到足够高的相干谐波加强因子,从而得到相干谐波辐射。
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| 直线加速器 |
光束线及实验站 |
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