上海光源光束线和试验站配置一览表

上海光源BL16B1：探索同步辐射光的奥秘一、光源简介上海光源BL16B1是我国同步辐射领域的重要科研设施之一，位于上海张江高科技园区。

作为第三代同步辐射光源，BL16B1以其高亮度、高稳定性、宽频谱范围等特点，为我国科学研究提供了强有力的技术支持。

二、同步辐射基本原理同步辐射是高速运动的电子在改变运动方向时发出的电磁辐射。

在同步辐射光源中，电子储存环是关键设施，它使电子在磁场中做圆周运动，并在特定的弯道处发出同步辐射光。

BL16B1正是利用这一原理，为科研人员提供了丰富的研究手段。

三、BL16B1线站特色1. 光束线特点：BL16B1光束线覆盖了从远红外到软X射线的波长范围，可满足不同领域的研究需求。

2. 实验站配置：BL16B1实验站配备了多种先进设备，如单晶衍射仪、粉末衍射仪、光谱仪等，为科研人员提供了丰富的实验手段。

3. 研究领域：BL16B1在材料科学、生命科学、环境科学、物理学等领域具有广泛的应用，为我国科技创新提供了有力支撑。

四、申请使用流程1. 注册账号：访问上海光源官方网站，注册账号并填写相关信息。

2. 提交申请：登录账号后，根据研究需求，在线填写实验申请表，并提交。

3. 审核通过：实验申请提交后，将由专家进行审核。

审核通过后，您将收到通知，并安排实验时间。

4. 实验准备：在实验前，请确保熟悉实验设备的使用方法，并与实验站工作人员沟通，确保实验顺利进行。

5. 实验开展：在规定时间内，携带样品前往BL16B1实验站，开展实验研究。

五、科研服务与支持1. 技术支持：BL16B1实验站配备了专业的技术团队，为用户提供全方位的技术支持和服务。

2. 培训与交流：定期举办用户培训、学术交流等活动，帮助用户提高实验技能，拓宽研究领域。

3. 数据服务：实验过程中产生的数据，将由专业人员进行处理和分析，为用户提供高质量的数据成果。

六、实验安全与规范1. 安全培训：在使用BL16B1之前，所有用户必须参加安全培训，了解实验过程中可能遇到的风险和应对措施，确保实验安全。

上海光源工程首批光束线站简介生物大分子晶体学光束线站衍射光束线站XAFS光束线站硬X射线微聚焦及应用光束线站X射线成像及生物医学应用光束线站简介 软X射线谱学显微光束线站X射线小角散射光束线站生物大分子晶体学光束线站1．线站科学目标与设计指标生物大分子晶体学光束线站瞄准生命科学前沿若干领域，拟开展生物大分子复合物结构、膜蛋白结构以及面向结构基因组学的大规模、高通量蛋白质结构和功能研究等。

在SSRF 生物大分子晶体学光束线站上，将可以利用以下多种实验方法开展生物大分子结构研究：⎯ 多波长反常衍射方法（MAD ）；⎯ 单波长反常衍射方法（SAD ）；⎯ 同晶置换、分子置换等其它单波长实验方法。

光束线站设计主要指标如下：z 光子能量范围： 5∼18 keVz 能量分辨： <2×10-4z 样品处光通量： ～3×1012phs/s (12keV@300mA)z 聚焦光斑尺寸： ～130×40 μm 2 (12keV)z 光束发散角： ~0.3×0.1mrad 22．光束线设计特点束线选取小间隙波荡器作为辐射光源，以得到高亮度的同步光束。

束线光学结构原理示意图如下所示。

现在的设计方案充分利用了波荡器辐射低发散角的特性，只采用了一个晶体单色器和一个超环面反射聚焦镜，束线所用的光学部件数量达到了最低限度，既降低了造价又能提高光子通量与束线的稳定性。

m U25 DCM Toroidal mirror focus 束线光学结构示意图（上：侧视图，下：俯视图）3．实验站设置实验站的布置如下图所示，主要设备配置如下：实验站布置图1） 样品台测角仪系统拟采用Kappa转角仪（Phi，Kappa，Omega三轴转角仪），转角仪顶端的样品台可进行三维平动。

利用Kappa转角仪可选择最佳晶向收取衍射数据。

2） CCD探测器及定位支撑系统CCD探测器的主要指标要求如下：灵敏面积：> 200×200 mm；空间分辨：< 100 μm；读出时间：≤ 1s。

上海应用物理所X射线干涉光刻线站简介X射线干涉光刻分支线站（XIL）1科学目标该分支线为软X射线谱学显微线站的分支，光源为可调偏振EPU波荡器，分支线特点为高度的空间相干与高度的时间相干（高能量分辨），目前由上海应用物理研究所出资建造，计划于2009年3年完成。

X射线干涉光刻（XIL）是利用两束或多束相干X光束的干涉条纹对光刻胶进行曝光，是一种新型的先进微纳加工技术，可以开展几十甚至几个纳米尺度的微纳加工。

以瑞士光源(SLS)的XIL线站为例，目前使用Calixarene作为光刻胶的模板，条纹线宽已达到12.5nm。

它能够制造大面积(~mm2)高密度周期性结构，尤其是sub-50nm的周期性纳米结构的制作上有其独特的优势。

与同样具有纳米加工能力的电子束直写刻蚀和原子力显微镜等其它刻蚀手段相比，它还具有可实用化的投片率。

而这样的周期性结构可以用于磁点阵、纳米光学器件（如UV波段起偏器、光子晶体等）、自组织导向模板（如胶体、共聚物、量子点阵的自组织生长），量子点阵、X射线显微用波带片、纳米嫁接等领域。

这些应用领域都是当前科学技术发展的前沿。

另外，目前在集成电路制造业，投射式EUV光刻技术已经发展起来，预计在2011年左右可以突破线宽32nm的极限。

EUV波段的光刻胶研究成为现时第一位的问题。

XIL可以提供20nm以下线宽的检测、表征能力，可以成为EUV 波段光刻胶研究的重要检测工具，目前已得到产业界的广泛关注。

从技术待点上说，XIL所用的曝光掩模的制备比其它X射线光刻简单；而且它在光刻过程中可以使用已经发展成熟的光刻胶，这些绝缘聚合物材料在XIL 过程中也没有在其它刻蚀过程中的电荷负效应。

XIL需要高亮度相干X射线光源，这正是第三代同步辐射装置的优势所在，它的应用也拓宽了第三代同步辐射光源的应用领域。

上海光源X射线干涉光刻实验线站是利用上海光源现有的高亮度相干X射线，从软X射线扫描显微光束线（STXM）波荡器中引出一条分支光束线，建设X 射线干涉光刻实验站。

上海光源(SSRF)简介一、总体方案SSRF由100MeV电子直线加速器、3.5GeV增强器、3.5GeV电子储存环以及沿环外侧分布的同步辐射光束线和实验站组成，其中直线加速器和增强器位于储存环内侧。

图1给出了SSRF总体结构布局示意。

电子储存环是光源装置的核心，储存环中的电子束通过偏转磁铁或插入件等装置产生高性能的同步辐射光；光束线将同步辐射光传输到实验站，并将同步辐射光改造(分光、聚束等)成实验所需要的光源。

实验站则是利用同步辐射光进行各种科学研究和技术开发的实验装置。

图1 上海光源总体布局示意图SSRF产生的同步辐射光覆盖了从远红外到硬X射线的宽广波段。

利用低发射度的中能强流电子束，结合国际上插入件技术发展的新成就，可在用途最广泛的X射线能区(光子能量为0.1~40keV)产生高耀度和高通量的同步辐射光。

SSRF的基本性能在许多重要方面位于目前世界上正在设计和建造中的光源的前列。

二、光源主要性能参数储存环：1) 能量 3.5GeV 2) 周长 432m 3) 周期数 204) 直线节长度 4×12m ，16×6.7m 5) 平均流强 200~300mA 6) 束团自然发射度 3 nm ⋅rad 7) 束流寿命≥10hrs 8) 引出光斑位置稳定性 ~±10% 注入器：1) 预注入器能量 100MeV 2) 增强器能量 0.1~3.5GeV 3) 增强器周长 1804) 自然发射度110 nm ⋅rad图2和图3分别给出了SSRF 弯转磁铁辐射和典型插入件辐射的光通量和耀度与光子能量之间的关系曲线。

1E-30.010.1110100101110121013101410151016E=3.5 GeV I= 300 mAU34W136BendU18U90W75S p e c t r a l F l u x [P h o t o n s /(s -0.1%B W )]Photon energy (keV)图2. SSRF 弯转磁铁辐射和插入件辐射的谱通量三、光束线实验站上海光源能够容纳六十多条光束线，可以为上百个实验站同时供光。