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一、上海光源的国际地位
“上海光源”高性能电子储存环旁的部分实验站
SSRF能量居世界第四（仅次于日本SPring-8、美国APS、欧洲ESRF），性能超过同能区现有的第三代同步辐射光源，是世界上正在建造或设计中的性能更好的中能光源之一；
光源建造规模符合中国国情，投资适中，在宽广的光子能区具有好的性能价格比。光子能量范围优化在0.1-40keV。在5-20keV的硬X射线区，其耀度可接近大而昂贵的6-8GeV的第三代光源。在1-5keV能谱范围内的耀度居世界更高之列；
SSRF将在亚洲地区与日本SPring-8(8GeV)、韩国PLS(2.5GeV)、中国台湾TLS(1.5GeV)和印度Indus-II(2.5GeV)等高低能量的第三代同步辐射光源一起形成可以与美国和欧洲比拟的能量和性能分布合理的光源群，成为面向世界的同步辐射实验平台。科学寿命大于30年。 1）上海光源的建设目标
上海光源属中能第三代同步辐射光源，其电子束能量为3.5GeV，仅次于日本的SPring-8(8GeV)、美国的APS（7GeV）和欧洲共同体的ESRF（6GeV），居世界第四。上海光源包括一台100MeV的电子直线加速器、一台能在0.5秒内把电子束从100MeV加速到3.5GeV全能量的增强器和一台3.5GeV的高性能电子储存环，以及首批建成的7+1条光束线站。上海光源储存环平均流强300mA，最小发射度4纳米弧度，束流寿命大于10小时。配以先进的插入件后，可在用户需求最集中的光子能区（0.1-40keV）产生高通量、高耀度的同步辐射光，光子亮度大于1019。储存环共有40块弯转二极磁铁、16个6.5米的标准直线节和4个12米的超长直线节，具有安装26条插入件光束线、36条弯铁光束线和若干条红外光束线等共60多条光束线的能力，它可同时为近百个实验站供光。首批建造的5条基于插入件的光束线站，分别是生物大分子晶体学线站、XAFS线站、硬X射线微聚焦及应用线站、X射线成像与生物医学应用线站、软X射线扫描显微线站；2条基于弯转磁铁的光束线站分别是高分辨衍射线站和X射线散射线站。此外，还将建造一个基于软X射线光束线的X射线干涉光刻分支线站。
上海光源是极其复杂的大科学工程，包含有众多系统，它们分别涉及超导高频及低温技术、超高真空技术、高精度数字化电源技术、高性能磁铁及机械准直技术、高性能束流诊断技术、先进控制技术，以及先进光束线技术等多项先进技术，部件研制及系统集成难度极高；特别是须在保证各系统性能的前提下达到很低的故障率，以实现提供十几到几十小时的稳定束流、年运行5000小时以上供光时间的预定目标。
高耀度要求储存环具有小发射度。上海光源的水平发射度仅约4纳米弧度，光源点水平束斑尺寸约150微米、垂直束斑尺寸仅约10微米。然而，低发射度要求储存环的动力学孔径只能很小，也带来了光束的各种不稳定性、束流寿命短等难题。可见，如何优化光源的动力学性能以提高束流寿命，是一大难题。
为保持束流稳定，其轨道的垂直稳定度须控制在1微米以内，如何实现这指标是建造上海光源的一大难点。严格控制地基的不均匀沉降、储存环隧道和实验大厅地板的扭曲和变形，严格限定储存环隧道内空气温度的变化和光源设备冷却水温度的变化，监测和控制各种振动源，优化装置的机械结构，采用振动的隔离和阻尼措施，提高电源稳定度和降低纹波，并应用轨道反馈手段等，使光源稳定性达到世界一流水平。
建筑安装工程： 2004年12月-2006年9月
设备加工与制造： 2005年3月-2007年11月
设备安装与系统调试：2005年7月-2008年3月
调束与试运行： 2008年4月-2009年4月上海光源用途:透视
同步辐射为许多前沿学科领域的研究提供了一种更先进又不可替代的工具。利用同步辐射实验技术开展实验研究所涉及的学科之众多，应用的领域之广泛，是其它大科学装置无法比拟的。
生命科学和医药学与人类健康生活息息相关，也是同步辐射光得到广泛应用的重要领域。同步辐射X射线衍射 *** 是当前测定生物大分子结构的最有力手段，是研究生命现象与生物过程的利器。英国科学家J. Walker和美国科学家R. Mackinnon籍助同步辐射研究生物分子的结构与功能，取得了突破性的成就，先后荣获1997年度和2003年度诺贝尔化学奖。研究病毒以及病毒与人体内发生作用的生物分子的结构，对于弄清病毒的致病机理与过程至关重要，利用这些结构信息有针对性地进行药物设计、合成与筛选，可以大大加快新药物研制的进程。利用这种 *** ，国外已成功研制出用于治疗艾滋病的药物，对于降低艾滋病的死亡率起到了良好的作用。在2003年中国出现SARS疫情后不久，中国科学家就利用同步辐射光成功测定了SARS病毒主蛋白酶的结构，为研制抵御SARS病毒的药物提供了重要信息。在医学诊断方面，同步辐射光也展示出了非常重要的应用前景。心血管疾患常导致突发性死亡，是威胁人类生命的主要疾病之一。采用同步辐射光源X射线的造影技术可以实现安全、高清晰的心血管成像，为心血管疾病的早期诊断提供安全、快速的诊断 *** 。在肿瘤诊断方面，利用同步辐射光的高分辨特点，可以发现很小的肿瘤，实现肿瘤的早期诊断以提高肿瘤的治愈率。
材料科学是支撑高技术经济发展必不可少的基础，未来的技术革命将在很大程度上取决于新型材料的发明，例如半导体、高分子聚合物、合金、陶瓷、超导材料、复合材料、金属玻璃以及纳米材料等，这些具有异乎寻常性能的新型材料将在计算机、信息、通讯、航空航天、机器人、医药、微机电和能源等新兴产业中获得越来越广泛的应用。利用上海光源所产生的高亮度同步辐射光束，可以揭示材料中原子的精确构造和得到有价值的电磁结构参数等信息，它们既是理解材料性能的钥匙，也隐含着发明新颖材料的原理来源。
人类赖以生存的自然环境是脆弱的，资源也是有限的。环境污染、生态失衡、资源短缺、地球变暖和自然灾害等，都对人类的生存构成了直接威胁，地球和环境科学面临的许多挑战正成为世界性的课题。分子环境科学以同步辐射X射线谱学技术作为主要分析手段，能在分子水平上描述环境污染物的形态，研究污染物的迁移和转化的复杂化学过程，从而评估污染风险和确定污染治理方案。而基于分子环境科学所建立起来的受环境污染植物的修复技术，以其自然、生态、绿色的特点而越来越受到重视与欢迎，可望产生重大的社会效益和经济效益。在地球科学研究方面，利用高亮度同步辐射X射线作为微探针，将能够深入地了解地壳深处和地幔中矿物的演变和转化，对于矿床地质、矿物、岩石、探矿以及地球化学研究起着重要的作用。
微电子机械系统（MEMS）是一种高智能度、高集成度的系统。科学家预言，20年后MEMS产出的社会和经济效益将相当于今天微电子技术所产生的。在微细加工技术中，利用同步辐射X光深度光刻技术，已经研制出微型传感器、微型光电部件、微型马达、微型齿轮、微电子开关和微型喷嘴等，同步辐射光将在MEMS制造技术开发方面将发挥重要作用。随着集成电路的集成度越来越高，科学界预计，对线度在几十纳米及以下的集成电路，同步辐射光刻技术将有可能成为主要的光刻手段。
在石化及化学工业中，催化剂起着核心作用，对产出有重要影响。利用同步辐射光可以研究催化机理和催化剂的特性，这有助于研究发明新型催化剂，其结果直接影响到石油化工的效率和产出。在高分子材料改性和开发研究方面，同步辐射光所起的作用受到越来越多的关注。移动通讯和便携式电脑市场的迅猛发展导致对质轻、价低、续航时间长的可充电电池的需求激增，各国的制造商正在为掌握新的电化学反应以开发高性能的电池而陈兵鏖战，而同步辐射光正是他们手中的新式武器。
在许多其它产业研发与检测方面，如超大规模集成电路中硅晶片中的痕量杂质探测分析、飞机发动机和航天器的疲劳测试、纸浆无氯漂白工艺改进、化妆品效果分析乃至新口味凝胶食品的开发等，同步辐射光都将大显其非凡身手。
二、上海光源的介绍
上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility)，英文简写为SSRF，是中国重大科学工程，投资逾12亿人民币，2004年12月25日开工，坐落上海张江高科技园区，这是中国迄今为止（2010年1月20日）规模更大的科学装置。这个科学装置建成后，将对推动中国多学科领域的科技创新和产业升级产生重大作用。上海光源装置由中国科学院和上海市共同出资建设，占地约300亩，2009年建成投入应用。
三、上海光源的光源简介
上海光源,即SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility)
我国跨世纪更大的科学工程，投资逾12亿人民币，2004年12月开工，坐落上海张江高科技园区。
作为国家级大科学装置和多学科的实验平台，上海光源由全能量注入器（包括150MeV电子直线加速器、周长180米的全能量增强器和注入/引出系统）、电子储存环（周长432米，能量3.5GeV）、光束线和实验站组成。
在这个硕大的圆形装置中，全能量注入器提供电子束并使其加速到所需能量，无数电子束以接近光的速度在闭合环形的真空电子储存环中运行，并在拐弯时放出同步辐射光。电子储存环是同步辐射光源的主体与核心，它的性能直接决定了同步辐射光源性能的优劣。为了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。
光束线沿着电子储存环的外侧分布，它起着用户实验站与电子储存环之间的桥梁作用。也就是说这道“光闸”将从电子储存环引出的同步辐射光束“条分缕析”出从远红外到硬X射线等不同波长的同步射光，并按用户要求进行准直、聚焦等再加工，然后输送到用户实验站。
在实验站，同步辐射光被“照射”到各种各样的实验样品上，同时科学仪器记录下实验样品的各种反应信息或变化，经处理后变成一系列反映自然奥秘的曲线或图像。科学家和工程师们不仅可以利用强大光速快速测定蛋白质三维晶体结构，还能完成对超大规模集成电路的“精雕细刻”。从2004年12月25日正式破土动工，到2009年4月完成调试后向用户开放，这台投资超过12亿人民币的中能第三代同步辐射光源，能量仅次于世界上仅有的3台高能光源
2010年1月19日下午在上海顺利通过国家验收。标志着中国这一性能指标达到世界一流的中能第三代同步辐射光源，历经十年立项和五十二个月紧张建设，已全面、优质、按期完成工程建设任务，即将正式对中外各学科领域的科研用户开放。
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