国家同步辐射实验室的工程进展
在随后几年的预研制过程中，工程师们做出了30MeV电子直线加速器、弯曲磁铁、四极磁铁和储存环超高真空系统，以及物理设计，取得了良好的效果和第一手经验，为后续项目打下了坚实的基础。
1981 10年6月，中国科学院在合肥召开“合肥同步辐射装置预研制和物理设计验收会”，会议认为合肥同步辐射装置已基本进入工程条件。
1983年，国家计委以1983 470号文件《关于建设国家同步辐射实验室的批复》批准在中国科学技术大学筹建国家同步辐射实验室，国家同步辐射实验室正式成立。这是国家计委批准的中国第一个国家实验室。
1984，国家计委批复项目主体工程建设规模为建设能量为8亿电子伏的同步辐射光源及相应的实验设施，总投资5990万元(含350万美元)，列入国家重点按合理时限组织建设。
在国家计委批准的国家同步辐射实验室扩能设计中，确定电子储存环能量为800MeV，平均电流强度为100 ~ 300 Ma，使用一台能量为200MeV、脉冲电流强度为50mA的电子直线加速器作为注入器。同时明确将建设5条光束线和5个实验站，分别是:光电子能谱光束线实验站、分时光谱光束线实验站、软X射线显微术光束线实验站和X射线光刻光束线实验站。
1988年，国家同步辐射实验室土建工程基本完成。
1989年3月，加速器各部件全部安装到位，通过本地和分系统调试。同年4月开始联调，25日注入储存环。仅仅过了23个小时，就获得了第一个储存束。
1989，光束线实验站安装开始，8月完成所有光束线实验站的安装调试1991。同年9月，同步光启动调试，开展实验研究工作。
199112月22-23日，由国家科委组织，王为组长的鉴定委员会对合肥同步辐射加速器及束线实验站进行了技术鉴定。鉴定委员会认为，我国自行设计研制的合肥同步加速器主要性能指标达到国际同类加速器先进水平，5条同步辐射光束和5个实验站主要性能指标基本达到国际水平。
1991年65438+2月26日，国家同步辐射实验室项目顺利通过国家计委组织的国家验收。国家验收委员会对圆满完成项目建设任务的国家同步辐射实验室项目建设者给予高度评价。
1993年4月，NSRL正式对外开放，拥有6条光束线和6个实验站，可广泛用于物理、化学、材料科学、生命科学、信息科学、力学、地球科学、医学、药学、农业、环保、计量科学、X射线光刻和超微加工等领域的基础研究和应用研究。
1994年2月，由钱、唐两位院士发起，王、谢喜德、谢家林、冯端、卢嘉熙等34位院士联名提出《关于集中力量全面建设合肥国家同步辐射光源的建议》，中国科学技术大学正式向国家有关部门申请建设国家同步辐射实验室二期工程(以下简称二期工程)。
1996，国家科技领导小组批准二期工程为“九五”首批国家重大科学工程之一。国家计委分别以冀科技1997 557号、1503号文件向中国科学院批复了二期项目建议书和可行性研究报告，同意依托中国科学技术大学建设“国家同步辐射实验室二期项目”，总投资11800万元。
1997年4月8日，国家计委批复了NSRLII项目建议书(冀计技(1997)557号)。
1997年8月29日，国家计委批复可行性研究报告(建审(1997)1503号)。
7月8日，1998，国家计委批准了初步设计报告(文件号JY (1998)1301)。
1999，16年4月5日，国家计委总投资1999465438，国家计委关于国家同步辐射实验室二期建设的批复同意启动二期建设。二期工程的技术目标是:在充分保证机体长期、可靠、稳定运行，大幅度提高光源综合电流强度、亮度和稳定性的基础上，新建1个波荡器插件，新建8条光束线和8个相应的实验站。建成后，合肥光源的潜力将得到充分发挥，将是一个性能优良、稳定可靠、部分指标相当先进的同步辐射光源，并将长期处于国际同类装置的一流水平。
65438-0999，NSRLII完成水冷系统冷却塔改造，空调系统换热器等辅助设备投入运行，通过调试开始辐射场监测系统试运行。加速器分系统的主要部件和原型的开发和测试已成功完成并通过验收。注入系统完成了冲击磁铁的分组试验、脉冲电源的组装和陶瓷真空箱的部分试验。储存环真空系统的改造或研制，电源系统的环形主电源，控制系统的相关控制软件，高频系统的新型高频机，束流测量系统的部分部件，波荡器单磁块测量系统都已完成。
1999 65438+2月12由中科院高能所、物理所、电工所、上海同步辐射装置、清华大学、复旦大学9位教授和研究人员组成的专家组对6万高斯超导扭摆磁体和XAFS光束线、站进行了技术鉴定。会议听取了发展报告、测试结果报告，审查了所有信息，并进行了现场检查。专家组认为，60000高斯超导扭摆磁体是一项技术复杂的工程，属国内首创，综合性能在国际同能量区装置中处于领先地位。扭摆磁铁的成功安装和调试，将工作能量区扩展到硬X射线领域，具有重要的科学意义。XAFS线站主要性能达到设计指标，光束线分辨率和光斑稳定性达到国际同类装置水平。经用户使用，取得了良好的实验效果。
1999 12 19第二届NSRL用户委员会第一次会议在合肥召开。会上宣读了中科院批准的新用户委员会名单，并简要介绍了二期工程进展情况、实验室现状及明年的耗光计划。委员们肯定了NSRL为用户所做的工作，并针对用户管理中存在的一些问题提出了可行性建议。
2000年3月20日，储存环真空开启，与之相连的大部分设备和所有束流线前端开始安装，4月中旬关闭。5月份安装了光束线前端。储存环真空恢复顺利，各前端真空性能达到指标要求，并通过项目内部验收。新建的LIGA光束线安装到位，并通过了离线调试和验收。
2001，运行质量较改造前大幅提升。环的主磁体电源、注入系统电源等新设备故障率很低，真空系统改造和新束线前端通过了运行的考验。5月，超导Wiggler投入运行，LIGA站为NSRLII的两条X射线束线首次调试并投入试运行，获得深度为1 mm的深度光刻产品(右图)。下半年加工高频腔；制作了喷射系统长直段的冲击磁铁；波荡器的加工已经完成，磁场测量和调整的初步结果令人满意。大部分电源已经验收，控制系统的改造与之配合进行。光束线站非标加工基本完成。除了LIGA线就位，其他七条光束线的机械测量(粗略)、真空调试和安装都在紧锣密鼓地进行。八个实验站中的四个的主要设备已经初步安装到位。其他工位也进展顺利，重要非标件加工基本完成。大部分公共设施改造已经完成并投入使用。
2002年5月，NSRLII储存环束闭合轨道校正系统投入运行，取得了良好的效果。它的三个主要组成部分:束流闭轨位置测量系统、校正铁系统和相关控制系统功能正常。该系统能够满足机器操作和研究的需要。
2002年7月15日，长约2.7米的波荡器UD-1通过专家测试。中国科学院高能物理研究所、中国科学院上海核科学研究所和中国科学技术大学的专家测试了NSRLII新建波荡器UD-1的磁场性能指标。现场测试结果与原始测试数据一致，重复性好。UD-1是中国大陆建造的第一台产生高亮度同步辐射的波荡器。其磁隙范围广，测量长度长，磁测指标和数据多，调试测量工作量和难度大。测试小组认为，UD-1调试测量数据完整，性能优良，各项指标均达到设计要求，主要指标优于设计要求。
2002年环高频系统安装5438年6月+10月，真空系统改造基本完成，工程进入联调试运行阶段。x射线衍射散射线站通过专家测试，开始试运行。表面物理、光谱辐射标准与计量、原子分子物理等线路的光学元件已经安装完毕，光路的初步调试已经开始。
2003年6月65438+10月65438+6月，NSRLII光声光热实验站设计调整专家审定会在合肥召开。专家组由南京大学声学研究所张院士、复旦大学同步辐射研究中心张新义教授、复旦大学生命科学学院季超能副教授、中国科学院基础局陈训元研究员、中国科学技术大学物理系方荣川教授、石超枢教授、化学系苏清德教授、生命科学学院吴教授组成。专家听取了方案调整的内容和实验站的调查结果。专家组认为NSRLII的建设方案已经充分考虑了真空紫外圆二色实验站的要求，在项目期间尽快调整方案是必要的，也是合理的。应集中力量建立真空紫外圆二色性和光声光谱的实验研究方法，建议光热偏转光谱可不作为二期工程的验收内容，待条件成熟时再开展此项工作。
2003年3月13日，NSRLII新注入系统通过了束流调试。3月4日，打开环形真空，更换陶瓷真空室组件。18年3月3日开始束流准直，束流存储成功。四个冲击磁铁可以实现良好的匹配，激励电流可以提高到设计值，最高累积束流强度达到了210mA。注入系统改造是NSRLII的重点子项目之一，也是难点之一。在5438年6月至2002年10月的调试过程中，束流存储异常困难。经过多次实验、观察、测量和分析，并与高能所、上海核研所、日本KEK的专家讨论，判断陶瓷真空室金属镀层过厚，造成磁场时滞不均匀，制定了改进关键工艺、严把质量关、加强半成品检验、加快进度等措施。由于判断准确，措施得当。仅用两个多月就成功完成了陶瓷真空室组件的加工。各项技术指标满足物理设计要求。
2004年3月14-16日，NSRLII通过了中科院组织的加速器和束线专家测试会。试验团队由来自上海应用物理研究所、北京高能物理研究所和兰州近代物理研究所的10名专家组成，陈森宇院士任组长，赵、夏、夏绍坚研究员任副组长。试验期间，试验组专家对工程指挥部提交的申请报告进行了审定，确定了全过程的综合试验指标和参数。他们分成8个小组审定加速器改造项目和束线部分12分项工艺的试验方法、试验手段和自检结果，并对其主要性能指标进行了复测。测试组专家认为，NSRLII测试的加速器改造项目总体运行模式满足同步辐射用户的基本需求，可以投入运行。12光束线和实验站可以为用户提供同步辐射。
2004年5月27-28日，中科院基础局组织专家组对NSRLII进行了院级过程鉴定。鉴定组由11专家组成，魏院士任组长，陈森宇院士、陆研究员任副组长。专家听取了项目建设情况汇报和加速器改造、光束线建设、实验站建设情况汇报；听取了陈森宇院士宣读的工艺试验报告；查阅了工程指挥部提供的专家测试组的测试结果；现场观察了该装置的操作。评估小组确认了专家测试小组提交的测试结果，并积极评价了NSRLII取得的成绩。改造后，装置的技术水平提高到了一个新的高度，运行电流强度为300 mA，平均束流寿命大于8小时。当超导摇摆器运行时，所有14光束线可以同时发出同步辐射。所有新建的实验站基本都向用户开放，满足大部分同步辐射用户的基本需求。建议国家验收后尽快投入运行。
2004年6月5438+2月65438+4月，NSRLII正式通过国家发改委委托、中科院主持的国家验收。验收委员会听取了项目建设报告、专家检测报告、工艺鉴定报告和预验收意见，查看了项目现场，查阅了文件和档案。验收委员会经过认真细致的审查，认为国家同步辐射实验室提高了装置的技术水平，扩大了实验应用领域，基本完成了国家发展和改革委员会(原国家计委)批准的建设目标，同意NSRLII通过国家验收。
2005年5月12日，NSRLII的齐飞研究组与美国和德国的科学家合作，在实验中首次发现了烃类氧化过程中的一系列重要中间体——烯醇类，其研究成果以《科学快报》的形式发表在5月12日出版的国际权威学术期刊《科学》上。一些外媒在第一时间进行了相关报道。《科学》杂志的审稿人认为这是一项非常有意义和有趣的工作。来自美国、中国和德国的五个研究小组参与了这项研究工作，中国科学技术大学国家同步辐射实验室是第三个参与单位。实验工作是在劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源和NSRLII中完成的。
2005年8月4-7日，NSRLII2005用户年会在安徽天柱山召开。来自国内外45所高等院校、科研机构和企业的136名代表参加了会议。会议听取了项目竣工验收后总体工作、运营和对外开放情况的汇报。斯坦福大学沈志勋教授、广岛大学乔杉教授、加拿大T.K.sham教授、大连化学研究所所长鲍新河、中科院生物物理所所长饶院士、周兴江、中科院北京高能所胡天斗研究员、中科院上海物理所何建华研究员应邀作了精彩报告，介绍了各自的科研成果和相关领域的最新研究进展。各实验站工作人员与用户进行了交流和讨论，听取了各线路、各站用户对使用光机的申请、学科发展方向、实验技术和方法的意见和建议。会议期间，选举产生了新一届用户专家委员会，由来自13科研机构的29名成员组成。委员会主任杨(中国科学院大连化学研究所)，副主任吴(中国科学院高能所)，周兴江(中国科学院物理研究所)，冯东来(复旦大学)，秘书长。
2005年6月5438+065438+10月19-20日，NSRLII在合肥召开发展方向国际研讨会，讨论NSRLII在真空紫外、软X射线和红外领域面临的重大科学问题、优势和发展战略。来自SOLEIL同步辐射实验室、日本分子科学研究所、广岛大学、加州大学、物理研究所、大连化学物理研究所、上海技术物理研究所、武汉物理与数学研究所、清华大学、复旦大学、吉林大学、中国科学技术大学等19所国内外高校和科研院所的19位知名专家学者出席会议。会议听取了相关领域专家对各自学科前沿重大科学问题的分析和利用NSRLII解决其科学问题的思路，重点介绍了生命或材料科学中的真空紫外光化学光物理过程、强关联系统的软X射线* * *振动散射和红外光谱显微术。专家认为，NSRLII已经基本具备了开展这些前沿研究的基本条件。通过与用户的密切合作，有针对性地对现有的实验条件、实验技术和方法进行重组、改进和完善，可以开展这些重要工作，为我国基础研究提供高水平的研究平台。专家建议优先建立软X射线波段的波荡器，补充真空紫外束线实验站的条件。
2005年6月5438+2月65438+4月，用X射线散斑方法研究弛豫铁电体PMN-铂的极化团簇结构取得进展。中国科学院上海应用物理研究所李研究组与NSRLII的研究人员合作，利用NSRLII的高亮度X射线源，在X射线衍射和散射散斑技术实验台上，观测了PT铁电单晶中纳米极化团簇随温度和外电场的变化。弛豫铁电体是一种应用广泛的功能材料。这些材料优异的机械和电学性能一直被认为是源于通过在PbTiO3基质中掺杂阳离子而形成的极化团簇。然而，人们对极化团簇的认识基本上来自于理论计算或一些间接的实验结果，并没有极化团簇的直接实验证据。
65438+265438+2005年2月0-23日，NSRLII通过中科院组织的现场评审。由中科院高能物理研究所、兰州近代物理研究所、上海应用物理研究所和中科院物理所的专家组成的专家组对改造完成后的NSRLII一年来的运行情况进行了现场评估，专家组组长为陈森宇院士。在听取工作汇报后，专家组分成加速器、光束线站和用户开通两个小组进行现场考察，调阅运行记录并进行现场测试，深入了解运行管理情况，对NSRLII的整体运行、开通、用户管理、人员培训和科研成果给予充分肯定。专家组认为:“经过二期工程的改造，合肥光源的运行水平有了很大明显的提高。除发射度和轨道稳定性外，性能(电流强度和寿命)接近国际同类光源的SRC和CAMD水平。但是，由于缺乏相应的测试手段，很难定量测量个别敏感出光口是否达到30微米垂直位置漂移的稳定性。建议今后应注意提高轨道的稳定性；增加年供光时间(年积分电流强度)，降低自然发射度，满足用户需求，真正达到世界先进水平。专家组作了加速器现场检查意见和束流线站现场检查意见两个小组报告，以及现场检查的总体报告、体会和建议。
2006年3月29日，中国科学院微电子研究所在NSRLII光刻台上成功研制出最外环宽为150nm的高线密度钛特征线微多晶焦波带，实现了波带片图形特征尺寸的精确控制，纵横比为6.7:1。在X射线波段，各种材料的折射率近似等于1，无法构造类似可见光波段的“透镜”，只能用波带片聚焦X射线。为了满足X射线光学的要求，微多晶焦波波带片的最外环必须是深亚微米和大纵横比的纳米环，因此制作这种波带片非常困难。研究结果充分证明了在国家同步辐射实验室光刻站进行深亚微米和纳米大高宽比X射线光刻的可行性。
2006年5月29日，NSRLII的软X射线磁圆二色性(XMCD)实验站通过加偏压消除了外磁场的影响，成功实现了外磁场下MCD的测量。磁性的起源一直是自旋电子学器件应用的关键。传统的磁滞测量不能给出各元素对磁性的贡献，只能得到总的效果。利用同步辐射XMCD技术，可以将X射线能量精确定位在一种元素的振动吸收处，并选择性地研究这种元素对磁性的贡献，这对理解复杂物质体系的磁性起源具有重要意义。大多数基于同步辐射软X射线磁圆二色性(XMCD)的实验站不能在外加磁场下测量MCD，因为外加磁场对样品发射电子的干扰很大。
2006年8月，NSRLII第一次年度运行会议在安徽屯溪召开。来自海峡两岸六个科研机构的五十六名代表出席了会议。会议听取了NSRLII改造运行和NSRL05-06同步辐射应用研究进展情况的汇报。特邀高能所研究员、上海应用物理研究所闫和平研究员、兰州近物理研究所夏研究员和台湾新竹光源博士分别介绍了各自科学仪器的运行情况和最新进展。
2006年8月20日，16，nsr LII 2006年度用户大会在安徽黄山召开。来自国内外38所高等院校和科研院所的105代表，以及中科院基金会、国家自然科学基金委员会相关领导出席会议。会议向与会代表汇报了NSRLII的近期发展规划、机器运行报告和用户开放情况。日本的Hiroyuki Oyanagi教授、加拿大的Peiqiang Yu教授、台湾的杨和教授、物理研究所的麦和教授、复旦大学的冯东来教授、高能所的吴教授和浙江大学的李宏年教授应邀作了精彩的报告，介绍了各自的科研成果和相关领域的最新研究进展。其中，近一半的报道是近一年来利用NSRLII获得的有影响力的研究成果。会议期间，用户专家委员会讨论通过了一批NSRL用户课题，对实验室的开放运行进行了点评，并对实验室的发展提出了建议和意见。会议期间还召开了真空紫外研讨会，研究讨论国家同步辐射实验室的发展方向、近期目标和关键问题。
2007年4月5日，NSRLII成功建成新型波荡器的真空紫外光束线和实验站。光束线采用波荡器产生的真空紫外辐射，光子能量范围为7.5-18.0 eV，平均光子强度为1x1013光子/秒，能量分辨率E/DE约为1000。抑制该波段的高次谐波非常困难，是国际上真空紫外光束线研究的重点。新束线采用三级差动气体滤波器，成功抑制高次谐波，抑制效率达99.99%，达到世界先进水平。研究人员研究了生物小分子、有机分子、药物分子等。在新建的实验站中利用红外激光分析结合同步辐射单光子电离技术，获得了一些实验结果。
2007年7月22-25日，nsr LII 2007年度用户会议在大连化学物理研究所召开。来自国内外26所高等院校和科研院所的105名代表参加了会议。会议对了解国际同步辐射应用研究领域的最新进展，促进国内外同行的交流与合作，了解用户的需求起到了积极的作用。
2007年7月24日，中科院计算所发展规划研讨会在大连召开。中国科学技术大学党委书记郭传杰，中科院规划局、基础局相关领导，中国科学技术大学相关领导，实验室用户专家委员会成员及部分用户代表，以及实验室主任吴卓尧、执行主任盛柳思、副主任高晨，实验部主要学术骨干及在线站负责人参加了研讨会。会议听取了实验室发展规划的汇报，从实验室的定位与发展目标、历史与现状、国内外发展趋势、重点研究领域、光源建设和必要的保障措施等七个方面，在前期调研、规划和讨论的基础上，阐述了实验室的设想。与会者进行了热烈的讨论。他们从NSRL的特点出发，面对国家战略发展和国际前沿科学的需求，强调有所为有所不为的原则，提出了许多有益的意见和建议，如认真总结存在的问题，调整重点研究领域的布局，尽可能提高现有装置的水平等。
2007年8月12日至8月17日，NSRLII运行年会在山东日照召开。会议总结了该机一年来的运行和开放情况，并与北京高能所、兰州近材料研究所、上海应用材料研究所的特邀代表进行了学术交流和研讨。与会人员为进一步提高合肥光源的运行质量提出了许多有益的建议。
2007年6月+2007年10月，由教育部“985”项目支持的新建X射线成像实验站安装调试完毕，空间分辨率达到50纳米，分辨率达到国际先进水平。该实验站具有吸收衬度、相衬成像和三维成像功能，可用于表征纳米/亚微米材料，观察细胞和组织的内部结构和形态变化，定位细胞、植物和污染物中的元素，为纳米材料、环境科学和生物医学提供了先进的实验手段。
2008年6月5438+10月，合肥同步辐射国家实验室用户专家委员会主任杨入选2007年度中国十大科技进步。研究结果的一些重要数据是在合肥同步辐射国家实验室原子分子物理实验站获得的。
2008年3月，齐飞NSRLII教授领导的研究团队利用低温等离子体放电技术完成了星际等离子体环境的模拟，在醇类物质的等离子体放电过程中探测到了一系列烯醇类物质，揭示了烯醇类物质作为重要星际物质的可能性。实验结果发表在天文学顶级期刊《天体物理学杂志》676，416 (2008)上。4月，该研究组的三篇论文被《燃烧学会学报》正式收录，并将于2008年8月初在加拿大蒙特利尔召开的第32届国际燃烧会议(目前燃烧领域最高级别的国际会议)上宣读。所选的三篇论文分别研究了乙炔、乙苯和硝基甲烷的低压预混层流火焰。《国际燃烧会议文集》是燃烧研究领域最著名的杂志之一，汇集了近两年来该学科的前沿成果。这三篇论文的入选，是继2005年《科学》杂志发表关于火焰中烯醇检测的文章之后，燃烧研究领域的又一重要进展。
2008年6月，合肥微尺度物质科学国家实验室于书红教授、田研究员及其合作者利用NSRLII的X射线纳米三维成像技术，在室温和空气环境下，成功成像了化学法制备的“几何星”凹形埃舍尔型硫化铜四面体微晶。直观地揭示了凹型埃舍尔型微晶是由四块相同的六边形板相互交叉成一个具有14个空腔(包括6个正方形和8个三角形)的结构。与透视电子显微镜、扫描电子显微镜等传统的形貌和结构分析技术相比，X射线纳米三维成像技术具有对复杂形貌纳米结构进行更直观分析的优势。相关论文发表在APPL. PHYS. LETT.92，233104 (2008)，并被Nature China选为中国大陆和香港的优秀科研成果，并于2008年6月列入“‘研究亮点’”专栏。
2008年9月，合肥国家同步辐射实验室的用户——中科大化学系环境工程实验室俞汉卿教授课题组，利用同步辐射微加工技术，首次制备出一种新型微电极。利用该微电极，研究组成功测定了好氧硝化颗粒中溶解氧的微观分布，并进行了定量分析，探讨了生化反应机理。实验结果对微生物颗粒的培养和废水处理具有一定的指导意义。研究成果已发表在《环境科学& amp；Technology (41，5447(2007)和424467 (2008))和1篇论文已被本刊接受。