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探秘物质结构:北京同步辐射装置
发布时间:2025-07-14
 

1.神奇的同步辐射光

根据波长的不同,“光”可分为无线电波、微波、红外、可见光、紫外、真空紫外、软X射线、硬X射线和γ射线等。 同步辐射是速度接近光速的带电粒子在作曲线运动时沿轨道切线方向发出的“光”,涵盖了从红外到能量达几百keV的硬X射线。

同步辐射是研究物质结构包括材料电子结构的高性能光源,具有高亮度、宽波谱、高准直、窄脉冲、高偏振等优异的性能,被广泛应用于材料科学、化学、环境科学、生命科学、物理学、医药学、地质学等学科的基础研究和应用基础研究。

不同能量/波长的光

目前全球和中国的同步辐射光源都已经发展至第四代。

第一代:与高能物理实验共用加速器的兼用装置

北京同步辐射装置

第二代:专门设计、用于同步辐射应用的专用光源

合肥光源(摄影师:胡蔚成)

第三代:低发射度、大量采用插入件的专用光源

上海光源

第四代:具有超低发射度的新一代相干光源

正在建设的高能同步辐射光源

2.BSRF简介

北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,简称BSRF)是工作在北京正负电子对撞机上的多学科研究平台,是我国第一个建成并投入使用的、横跨紫外到硬X射线波段的大型同步辐射装置。BSRF为我国广泛学科的基础研究和应用基础研究提供了强有力的实验平台,也为国家重大需求提供了重要的技术支持,使我国在世界同步辐射应用研究领域占据一席之地。

19849月,北京正负电子对撞机工程建造方针调整为“一机两用”,增加了同步辐射装置。BSRF1985年开始工程设计,1990年进行调试、试运行,1991年底建设完成,对用户开放。19922月,BSRF全面通过测试鉴定。

经过不断的改进和建设,目前BSRF共有14条光束线和用户实验站。

3.用户线站

  4.开放运行

    

   (1)运行情况

BSRF有专用和兼用两种运行模式:加速器专用于产生同步辐射光,即专用模式;加速器用于高能物理实验时,同时提供同步辐射光,即兼用模式。自1991年对外开放以来,BSRF共向用户提供专用光机时41300余小时,支持用户课题11200余个,涉及用户单位340余个。

BSRF历年提供机时数和支持课题数(1991-2022

(2)用户情况

BSRF的国内用户单位约300余个(其中中科院占20%、高等院校55%、其它研究单位与机构20%,企业5%),来自29个直辖市、省、自治区和特别行政区。

国外用户单位约30余个,来自16个国家和地区,包括美国、德国、加拿大、瑞典、意大利、英国、葡萄牙、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、韩国、日本、罗马尼亚、新加坡、伊朗、印度等。

(3)论文发表

BSRF1991年对外开放以来,共发表用户文章8000余篇,包括Nature 10篇、Science 8篇、Cell 2篇。

2022年发表文章1041篇,其中1区文章643篇,占比61%以上,包括Science 2篇、Cell 1篇、Nature子刊66篇、Science子刊9篇。

BSRF历年用户发表文章数(1991-2022

(4)科研成果

BSRF装置成果获得国家技术发明奖二等奖1项,中国人民解放军总装备部科技进步奖一等奖1项,北京市科学技术奖一等奖1项,中国科学院科技进步奖二等奖1项,北京市科学技术奖二等奖5项,上海市科学技术奖二等奖1项,中国百篇最具影响国际学术论文1篇。

BSRF用户成果获得中国科学十大进展4项,中国百篇最具影响国际学术论文1篇,国家自然科学奖二等奖1项,北京市科学技术奖一等奖2项。

SARS冠状病毒主蛋白酶晶体结构解析(PNAS,100(23),13190-13195,2003

菠菜主要捕光复合物(LHC-II)的晶体结构解析(Nature,428,287-292,2004

三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞性白血病分子机制研究(Science,328,2402010

碳基高效光解水催化剂(Science,347,970-974,2015

第一块琥珀中恐龙标本的发现(Current Biology,26,3352–3360,2016



 
 

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