上海光源線站工程納米自旋與磁學線站BL07U、動力學研究線站BL05U

2020-11-27 中國科學院

　　上海光源線站工程（光源二期）中的納米自旋與磁學線站（BL07U）、動力學研究線站（BL05U）、動力學研究線站紅外分支（BL06B）經過三年的緊張建設，於12月19日進行首次通光調束，12月23日完成首輪調束目標，按期按質完成今年工程建設目標。

　　12月19日10:00，科研人員完成了調束前的各項準備工作，正式開始通光調束。

　　自旋與磁學光束線站（BL07U）通過2小時的努力，入射X射線依次經過白光狹縫、前置鏡、單色儀、偏轉鏡和單色光狹縫後，在Spin分支線的螢光靶上看到光斑，並在電離室裡的二極體上測到白光信號。接下來兩天，分別在兩條分支線的電離室中測到單色光信號，並分別測得了氮氣吸收譜，完成首輪調試目標。

　　動力學研究線站（BL05U）經過6個多小時的努力，入射X射線依次通過金剛石濾波器、雙平面反射鏡、水平聚焦鏡、垂直聚焦鏡、色散彎晶單色器等關鍵光學元件，於當天15:20在實驗站樣品點處觀測到了同步輻射光斑（Si(111)晶體）。之後，通過對關鍵光學部件參數不斷優化，12月21日在實驗站首次獲得小於20微米的多色光衍射聚焦光斑，並採集獲得Zn標樣的X射線吸收譜，完成首輪調試目標。

　　動力學研究線站紅外分支（BL06B）通過24小時的努力，同步輻射光依次經過各個紅外光學元件到達實驗站，並順利耦合進傅立葉變換紅外光譜儀中，獲得了標準樣品聚苯乙烯的紅外吸收譜。

　　納米自旋與磁學光束線站（BL07U）是一條寬能段、超高能量解析度的軟X射線光束線，研究局域納米尺度上材料的電子性質。光束線站近90%的關鍵設備由上海光源自主研製，包括雙橢圓極化波蕩器、單色儀、各鏡箱系統和單色光狹縫等。BL07U的單色儀是由我國自主研製的自聚焦變包含角單色儀，實驗站搭載的Spin-ARPES系統，配有自主研製的世界上效率最高的多通道自旋分析器，三維矢量電磁場系統也是自主研製並首次在同步輻射上使用。

　　動力學研究線站(簡稱D-line)是世界上首條將一條基于波蕩器光源的能量色散X射線吸收譜線站（ED-XAS）和一條基於彎鐵邊緣輻射的紅外光譜光束線站（IR）集成到一個實驗站點的先進同步輻射實驗平臺，可以在同一樣品點實現動態過程分子結構、原子結構及電子結構的同步時間分辨探測。

圖1：第一個螢光靶上看到的光斑

圖2：第一次測到的白光信號

圖3：測N2氣吸收譜，擬合得到能量解析度好於7000

圖4：Zn邊附近多色光衍射聚焦光斑（小於20微米）

圖5：Zn標樣 X射線吸收譜（流強8mA，插入件Gap=6.9mm，Taper=0.5mm）

圖6：同步輻射光在不同位置處的光斑形狀。a: 平面鏡M2處，b：傅立葉變換紅外光譜儀入口處，c：掃描近場紅外顯微系統前

圖7：標準樣品1.5mil聚苯乙烯的同步輻射紅外光譜

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