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上海光源的研究进展与应用实践

上海光源是我国第一座第三代硬X射线光源，被誉为“光明之

城”的上海的重要科技基础设施，于2017年6月29日正式对外开

放。上海光源的建设和发展，标志着我国在光源研究领域已经迈

入了国际一流水平。那么，上海光源目前的研究进展和应用实践

有哪些方面呢？

一、研究进展

1、光源束线研制

上海光源拥有15条束线，现已研制完成7条，并正在建设、

调试中的有2条。其中，实现光子能量范围稳定运行的13-ID、探

测极小X射线散射强度的12-BM、高能量分辨率的12-2和13U、

实现超高分辨率成像的05U、实现微纳米级析出物和纤维状态成

像的02U和实现原子级结构分辨率成像的01B等束线功能的研究，

得到了国际学术界和光源用户的广泛关注，并形成了一些重要的

研究成果与应用。

2、X射线光谱学研究

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在科学家的共同努力下，上海光源经过多年探索，已将X射线

光谱学探索提升到了一个新的高度。通过计算机模拟和谱学实验，

科学家成功地解决了固态材料中的电荷转移和自旋交换，发现了

薄膜、材料缺陷和纳米结构的分子结构变化、表面和界面效应，

并在新材料和纳米材料制备等方面取得了重大突破。

3、超快动力学研究

超快动力学是一个研究物质从一个状态到另一个状态转化的过

程的学科。为此，上海光源构建了多个小时间分辨率的同步辐射

实验站，他们越来越多地被用于对非平衡态动态过程的研究。这

些实验让人们更深入地了解了固体、流体、纳米结构和超快动力

学过程。

二、应用实践

1、产业化发展

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上海光源的应用铺开到了很多领域，例如高级制造业、环境保

护、食品与医药等行业。以高级制造业为例，在某些情况下，微

结构和表面状态的参数对于制造质量和性能有很大的影响。现在，

通过上海光源获取这些参数是可能的。上海光源与其他相关领域

的合作伙伴共同研究，推动技术升级，提升了国内制造业的水平

并实现了“买低价，卖高价”的目标。

2、健康医疗

上海光源的应用在健康医疗领域也有很大进展。如今，科学家

们正在探索能够发现癌症标志物的高通量筛选体系，这能为早期

癌症筛查和治疗提供基础。此外，也正在研究新型的双模态成像

便携设备，能够同时提供超声和X射线成像。这可以大大提高肿

瘤和损伤的精度和准确性。

3、环境保护

上海光源的研究还拓宽了环境保护方面的应用。空气、土地、

水以及不同的废弃物都能够受益于光源技术所能提供的化学分析

和检测。这些新技术将帮助中国负责高检测标准，并开发出更高

效的污染控制措施，以更好地保护我们的环境。

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总的来说，上海光源在生命科学、功能材料、环境保护、新能

源、高科技制造业等领域的应用都已经取得了相当的成果。未来，

上海光源将持续扩大国际合作，推动前沿领域的研究，应用光源

技术，探索科技的新边界。

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