北京高能同步辐射光源

​同步辐射光源是指产生同步辐射的物理装置。第一代同步辐射光源是寄生于高能物理实验专用的高能对撞机的兼用机，第二代同步辐射光源是基于同步辐射专用储存环的专用机，第三代同步辐射光源为性能更高且储存环之直线段可加装插件磁铁组件之同步辐射专用储存环的专用机，现在正在研究的自由电子激光器则为新一代的高强度光源设施。

同步辐射光源是指一种利用相对论性电子在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。它利用X光可以测量各种物质的原子结构。 要看到物质里的细节，很重要一点是要有足够的亮度，比如说，打个手电筒看东西，手电筒越亮，就能看得越清楚。 北京光源将提供非常高的分辨率，提供了解复杂体系、极精细结构的能力，这样就能推动基础科学的进步。

上海同步辐射装置( Shanghai Synchrotron Radiation Facility，简称 SSRF)，是一台世界先进的中能第三代同步辐射光源，总投资计划12亿人民币。上海同步辐射装置的电子储存环电子束能量为3.5GeV(35亿电子伏特)，仅次于世界上仅有的四台高能光源(美、日、欧 台湾各一台)，居世界第五，超过其它所有的中能光源; X射线的亮度和通量被优化在用户最多的区域。

上海同步辐射装置是国家级大科学装置和多学科的实验平台，由全能量注入器、电子储存环、光束线和实验站组成。全能量注入器提供电子束并使其加速到所需能量，电子储存环储存电子束并提供同步辐射光，光束线对引出的同步辐射光进行传输、加工，提供给实验站上的用户使用。

(一)提供电子束的全能量注入器

全能量注入器包括电子直线加速器、增强器和注入/引出系统，其作用是向电子储存环提供所需的电子束。电子枪产生的能量为10万电子伏特的电子束，先被约40米长的电子直线加速器加速到3亿电子伏特能量，然后被注入到周长约158米的增强器中，由增强器继续加速到35亿电子伏特，再经过注入/引出系统注入到电子储存环。这种把电子束加速到了电子储存环运行能量的注入器叫全能量注入器。整个注入过程必须通过一套专门设计的时序控制系统来"精确指挥"。

(二)产生同步辐射光的电子储存环

电子储存环是一个周长为396米的闭合环形高科技装置，相当于一个学校400米环形跑道的操场，用来储存35亿电子伏特高能电子束。电子储存环是同步辐射光源的主体与核心，其性能直接决定了同步辐射光源性能的优劣。它由真空度为10-9乇的超高真空室、高精度磁铁系统、高频加速腔、高灵敏的束流探测仪器和控制系统等组成。高精度磁铁系统是储存环的主要部件，包括40台二极偏转磁铁、200台四极聚焦磁铁和140台六极色品磁铁。根据设计要求，这些磁铁按特定顺序沿环排列，形成一个呈20周期的消色散磁聚焦结构，每周期含有一段7米或5米长的直线段。为保证向用户提供在空间位置上高度稳定的同步辐射光，电子束轨道的稳定需要被控制在微米量级。

(三)光束线---"桥梁"

光束线沿着电子储存环的外侧分布，它是用户实验站与电子储存环之间的"桥梁"，对从电子储存环引出的同步辐射光，按用户要求进行再加工，如分光、准直、聚焦等，并输送到用户实验站。它包括安装在真空管道内的一系列精密光学系统，涉及的主要光学元件有准直狭缝、聚焦镜、单色仪(光栅或晶体)和反射镜等，这些特殊的现代光学器件对材料、工艺、精度、控制和冷却等都有十分苛刻的要求。此外它还有快速

真空阀和辐射防护闸以实施真空和辐射安全的连锁保护。

(四)探索自然奥秘的实验站

实验站是科学家和工程师利用同步辐射光揭开科学秘密、开发高新技术产品的综合科技平台。在这里同步辐射光被"照射"到各种各样的实验样品上，同时科学仪器纪录下实验样品的各种反应信息或变化，经高速计算机处理后变成一系列反映自然奥秘的曲线或图像。

将落户张江高科技园区

1999年7月上海同步辐射装置工程领导小组审议并批准上海同步辐射装置落户上海浦东新区的张江高科技园区，占地300亩。地铁2号线将它与陆家嘴金融贸易区、市中心南京路步行街等直接相连，行程15~20分钟。由此，上海可望在21世纪成为全国乃至世界的多学科前沿研究中心。

国家科技领导小组已于1997年6月批准上海同步辐射装置先进行工程预制研究，以掌握建设上海同步辐射装置的关键技术，形成骨干科技队伍。在国家计委和上海市人民政府的共同支持下，工程预制研究自1999年起，由工程指挥部在中国科学院上海原子核研究所组织实施。目前已完成41项涉及上海同步辐射装置大部分重大关键技术非标设备的研制，其中26项达到国际上第三代同步辐射光源同类设备的先进水平，并于2001年3月通过了由中国科学院基础科学局和上海市计委共同主持、主要由两院院士组成的专家组的鉴定。与此同时，还完成了《上海同步辐射装置工程初步设计》，形成了一支专业配套、结构合理的设计、建设和研发骨干科技队伍。