合肥同步辐射光源:中国首台专用同步辐射装置的创新之路
合肥同步辐射光源:中国首台专用同步辐射装置的创新之路
合肥同步辐射光源作为我国第一台自主建设的专用同步辐射装置,不仅在基础科学研究领域取得了显著成就,还在多个产业应用领域展现出重要价值。本文将详细介绍这一重大科研设施的基本情况、运行状况及其代表性成果。
装置基本情况
合肥同步辐射光源是我国第一台自主建设的专用同步辐射装置,其优势能区为真空紫外和软X射线波段,主要面向先进功能材料、能源与环境、物质与生命科学交叉等领域的研究,为我国基础科学及基础应用科学提供先进的研究平台。自上世纪90年代以来,合肥同步辐射光源在长期的运行开放中,解决了先进功能材料、能源与环境、生命科学等领域的一系列重要的科学问题,在国际著名学术期刊《Science》《Nature》中皆有重要研究成果发表;在航空发动机燃烧、煤化工能源转化、先进薄膜材料、光栅技术和标准探测器定标与传递等领域,做出了开创性的研究工作。目前合肥同步辐射光源的运行开放达到国际同类装置的先进水平,每年运行时间超过7000小时,开机率优于99%,为国内外用户提供40000小时以上的优质机时。
建设运维团队情况
合肥同步辐射光源由中国科学技术大学国家同步辐射实验室运维,在职职工200余人,其中中国科学院和工程院院士各1人,博士生导师44人,20多人次入选国家级人才专项或担任国家重点研发计划项目首席科学家;团队成员获得国家科技进步一等奖、中国科学院科技进步特等奖、国家自然科学二等奖、第三届“全国创新争先奖章”、中国科学院第四届“科苑名匠”称号等一系列重要奖项。
运行开放情况
合肥同步辐射光源主要设备包括800 MeV直线加速器注入器和一个800 MeV电子储存环。拥有10条光束线及实验站,包括5条插入元件线站:燃烧光束线站、软X射线成像光束线站、催化与表面科学光束线站、角分辨光电子能谱光束线站、原子与分子物理光束线站;以及5条弯铁线站:红外谱学和显微成像光束线站、质谱光束线站、光谱辐射标准和计量光束线站、光电子能谱光束线站、软X射线磁性圆二色光束线站(软X射线磁圆二色线站、通用软X射线吸收谱及原位谱学线站)。可应用于先进功能材料、能源与环境、物质与生命科学交叉等基础科学研究以及新型显示、集成电路、先进光伏、新型储能、氢(氨)能、生物制药、高端医疗器械、高端成套设备、节能环保、新材料等多个产业应用领域。
代表性成果
(一)合肥同步辐射光源用户包信和院士研究团队完成的项目“纳米限域催化”荣获 2020 年度国家自然科学一等奖。
(二)国家同步辐射实验室齐飞、李玉阳、杨斌、张李东等完成的“发动机燃烧反应网络调控理论及方法”项目获2018年度国家自然科学二等奖。
(三)国家同步辐射实验室韦世强、刘庆华、姚涛、程位任、胡凤春等完成的项目“能源材料表界面结构动态演变过程的原位同步辐射研究”获2021年度安徽省自然科学一等奖。
(四)国家同步辐射实验室李良彬、孟令蒲、林元菲、万彩霞、王道亮、李薛宇等联合合肥星源新能源材料有限公司、乐凯胶片股份有限公司等完成的项目“基于同步辐射在线研究平台的锂电池隔膜加工关键技术开发及产业化”项目获2021年度安徽省科学技术进步奖一等奖。
(五)依托合肥同步辐射光源,孵化运营安徽中科光栅科技有限公司、安徽焓能新能源科技有限公司等。
安徽中科光栅科技有限公司是国家高新技术企业、省专精特新企业,致力于以光栅为核心的光学元组件、AR衍射光波导显示模组以及离子束刻蚀设备等相关产品的研发、生产、销售和技术服务为一体。自主掌握“光栅设计、全息曝光、刻蚀修正、综合清洗”等核心技术,实现系列高精密光栅及核心工艺设备的自主可控。
安徽焓能新能源科技有限公司主要研发产品包括水电解制氢阴极低铂催化剂、阳极低钌催化剂,燃料电池氧还原低铂催化剂,阴高子交换膜水电解等非贵金属合金催化剂的制备和研发,产品主要面向燃料电池设备生产商,电解水设备制造商以及有氢气资源或有商业化应用场需求的企业等终端用户。