上海光源线站工程建设又取得新进展
时间 : 2021-06-11     

建党100周年前夕,国家“十二五”重大科技基础设施项目“上海光源线站工程”建设又传来捷报,“纳米自旋与磁学线站”、“P2生物防护蛋白质晶体学线站”、“X射线成像及生物医学应用线站”以及“线站技术支撑设施”四个分系统圆满完成建设任务,于2021年6月10日至11日通过了中国科学院条财局组织的工艺测试。  

测试专家组由来自中国科学院高能物理研究所、中国科学院物理研究所、中国科学院上海巴斯德研究所、中国科学院长春光机所、中国科学院上海光机所、中国科学技术大学、南京大学、上海交通大学、复旦大学、南开大学的15位专家组成,胡天斗研究员任组长。项目经理赵振堂研究员致欢迎辞,项目副总经理邰仁忠研究员介绍了上海光源线站工程总体进展情况,专家组认真听取了相关测试项目的自测报告,讨论确定了工艺测试内容和测试大纲,并分组进行了现场实测。实测结果表明,“纳米自旋与磁学线站”、“P2生物防护蛋白质晶体学线站”、“X射线成像及生物医学应用线站”、“线站技术支撑设施”四个系统均全部达到且部分优于设计指标。    纳米自旋与磁学线站是一条软X射线能量段的光束线站,共有四个实验站。并联双椭圆极化波荡器、变线间距变包含角平面光栅单色仪、前置镜系统、偏转镜系统、焦镜系统等光束线的关键设备均由上海光源自主研发设计。Nano-ARPES实验站的空间分辨率可达到200nm;Spin-ARPES实验站是国际上第一台多通道自旋分辨ARPES实验站;八极矢量磁场实验站是上海光源自主研发的国内首台可提供三维任意方向最大0.8T磁场的装置;强磁场实验站是国内首台基于同步辐射的强磁场磁二色系统,可提供9T+4T的原位磁场和4K低温环境。Nano-ARPES、Spin-ARPES和磁学实验站的建成,为我国在表面物理和自旋电子学等方向的研究提供了强有力的实验平台。 


   P2生物防护蛋白质晶体学线站是国内首条能够提供生二级物安全防护的晶体学光束线线站,满足开展利用晶体学方法进行病原体相关的结构研究的迫切需求。液氮冷却单色器、镜箱精密调节机构等光束线关键设备均自主研制。实验站建设期间克服辐射防护与生物安全共存的科学需求带来的工程难度,自主设计开发了支持常规模式和原位数据采集的双衍射仪,能够在不同实验模式间快速切换;全新设计的上样机械手具有容量大、换样速度快、故障处理简洁的特点;开发了全新的、具有知识产权的数据采集软件系统Finback,可以进一步提高实验效率和满足新实验方法开发的需求。科研人员利用该实验站可以从分子水平上认识病原体传播、侵染、复制和组装的精确分子机制,将为防治传染性疾病、应对突发公共卫生事件、构筑国家公共安全体系、保障人民健康提供至关重要的科学依据。

BSL-2病原微生物实验室备案凭证  

 

   线站技术支撑设施主要包括光学技术实验室、机械与真空调试检测实验室、控制与电子学实验室、X光学测试线。该设施的建成将极大提升国内自主研发光束线关键设备的能力。自主研制的高精度长程面形仪,测量精度达到55nrad/1000mm,满足了先进光束线光学元器件检测需求;晶体加工实验室有效保障了各类X射线分光晶体的国产化。精密机械检测以及超高真空性能检测实验室为关键部件研制提供了技术支撑。

  
    截止目前,上海光源线站工程已完成九个分系统的工艺测试并进入到试运行。它们分别是:“硬X射线通用谱学线站”、“动力学研究线站”、“表面衍射线站”、“时间分辨超小角散射线站”、“纳米自旋与磁学线站”、“P2生物防护蛋白质晶体学线站”、“X射线成像及生物医学应用线站”、“用户辅助系统(用户数据中心、材料样品准备实验室、化学与环境科学辅助实验室、原位条件辅助实验室、生物与医学辅助实验室)”、“线站技术支撑设施(光学技术实验室、机械与真空调试检测实验室、控制与电子学实验室、X光学测试线)”。