财团法人国家同步辐射研究中心
National Synchrotron Radiation Research Center
成立时间2003年5月20日 (前身行政院同步辐射研究中心筹建处成立于1986年3月21日)
创始人科技部
类型公设财团法人
目标各个同步加速器光源计划
地点
  •  中华民国
    30076新竹市科学园区新安路101号
重要人物董事长:许有进
主任:罗国辉
副主任:许国栋、陈俊荣
网站http://www.nsrrc.org.tw/
NSRRC NSRRC

国家同步辐射研究中心(英文:National Synchrotron Radiation Research Center;NSRRC),座落于新竹科学园区,共有两座同步加速器光源设施,分别为「台湾光源」(Taiwan Light Source;TLS)与「台湾光子源」(Taiwan Photon Source;TPS)。

1993年10月台湾光源正式启用,为台湾第一座,也是亚洲第一座完成的第三代同步辐射设施。台湾光源已有27条光束线及54座实验站,提供台湾及全球各地之研究团队进行科学实验,另外在日本的SPring-8之BL12U与BL12B两光束线,亦由NSRRC负责运转与管理。

为能满足光源用户进行前沿的科学实验需要超高亮度的X射线之需求,该中心与学术科技界经过多次的研讨和评估,于2004年7月的董事会中决议推动新加速器光源之筹建,向政府提出台湾第二座同步辐射设施“台湾光子源跨领域实验设施兴建计划”,将在现有基地上主导兴建一座电子束能量30亿电子伏特、周长518米、超低束散度的“台湾光子源”同步加速器。“台湾光子源兴建工程”于2010年2月7日举行动土典礼,且于2014年兴建完成,于2015年开放光源与周边实验设施,提供学术科技界进行尖端科学研究之用,2016年9月19日正式启用。

位置

该中心位于新竹科学园区西北角,新竹市科学园区新安路101号,占地14公顷。邻近国立清华大学、国立交通大学及国家高速网络与计算中心等学术研究单位。

沿革

行政院同步辐射研究中心筹建处

财团法人国家同步辐射研究中心

组织

层级架构

历届主任

时期主任任职期间
行政院同步辐射研究中心筹建处成立前:策划兴建小组邓昌黎1983年10月至1985年1月
陈履安 (代理主任)1985年2月至1986年3月
行政院同步辐射研究中心筹建处成立前:用户培育小组浦大邦1984年8月至1984年12月
阎爱德 (代理主任)1984年12月至1986年3月
行政院同步辐射研究中心筹建处陈履安1986年3月至1990年7月
阎爱德1990年8月至1993年7月
刘远中1993年7月至1997年4月
陈建德1997年5月至2002年12月
财团法人国家同步辐射研究中心筹备处陈建德2003年1月至2003年5月
财团法人国家同步辐射研究中心陈建德2003年5月至2005年12月
梁耕三2006年1月至2009年12月
陈建德 (代理主任)2010年1月至2010年7月
张石麟2010年8月至2014年7月
果尚志2014年8月至2018年7月
罗国辉2018年8月迄今

加速器设施

由注射器产生之电子加速后经由传输线进入储存环中,电子在真空储存环中经过偏转磁铁(Bending Magnet)或插件磁铁(Insertion devices)时会产生同步加速器光源,经过光束线引导到实验站,供研究人员使用光源进行实验。

TPS tunnel

注射器

注射器主要包含,电子枪、直线加速器与增能环。电子束由电子枪产生,经过直线加速器加速后,再进入增能环持续增加能量。该中心之注射器规格如下表:

国家同步辐射研究中心注射器规格TLSTPS
增能环能量1.5 GeV3.0 GeV
注射频率10 Hz3 Hz
直线加速器能量50 MeV150 MeV
增能环周长72 米496.8 米
增能环高频499.654 MHz499.654 MHz

储存环

电子束在注射器加速后,经由传输线进入储存环中,电子束于每一圈的运行中因偏转磁铁而转向,并在转向之切线方向或插件磁铁下游放出同步辐射光。环内并装置有高频系统,补充电子因辐射而损耗的能量。

国家同步辐射研究中心储存环规格TLSTPS
最高能量1.5 GeV3.0 GeV
自然发射度2.5 × {\displaystyle \times } 10 m-rad1.6 × {\displaystyle \times } 10 m-rad
最高电流,多团360 mA500 mA
高频499.654 MHz499.654 MHz
最高电流,单团25 mA>10 mA
谐振数200864
光束生命期> 9 小时> 10 小时
转弯半径3.495 米8.403 米
周长120 米518.4 米
临界光子能量 (偏转磁铁)2.14 k eV7.13 k eV
轨道周期400 纳秒1729.2 纳秒
射束长度25 皮秒9.5 皮秒
周期数624
磁格型式TBADBA

光束线及实验站

光束线是同步加速器光源与实验站之间的一座桥梁。理论上,在每一处电子偏转的地方或插件磁铁的直线下游,都可以打开一个窗口,利用光束线将同步加速器光源导引出来,最后到达实验站。同步加速器光源经由光束线的导引照射到实验站的试样后,研究人员借由量测反射、衍射、散射及穿透试样的光之强度、能量及试样被光子激发出之电子及离子,可以进一步推断物质几何、电子、化学或磁性结构。

储存环实验区
国家同步辐射研究中心TLS现有光束线及实验站列表
No.Technique
01A1[ 01A1 ] X-ray Imaging, X-ray Tomography
01B1[ 01B1 ] Transmission X-ray Microscopy (TXM)
01C[ 01C1 ] EXAFS, XAS
[ 01C2 ] Powder X-ray Diffraction
03A1[ 03A1 ] Gas Phase Spectroscopy, Photoluminescence
04[ 04B1 ] (Seya) SRCD
[04C1] Dynamic SRCD
[04C2] Combustion Chemistry
5[ 05A1 ] Inelastic Scattering
[ 05B1 ] Soft X-ray Chemistry
[ 05B2 ] Photo-Emission Electron Microscopy (PEEM)
[ 05B3 ] Soft X-ray Scattering
07A1[ 07A1 ] X-ray Scattering, EXAFS, XAS
08A1[ 08A1 ] PES, PAS, XPS
09A[ 09A1 ] Scanning Photoemission Microscopy (SPEM)
[ 09A2 ] UPS, XPS
11A1[ 11A1 ] MCD, PES, XPS, XAS
13A1[ 13A1 ] Membrane X-ray Scattering
13B1[ 13B1 ] MAD & Monochromatic Protein Crystallography
13C1[ 13C1 ] Monochromatic Protein Crystallography
14A1[ 14A1 ] Infrared Microscopy
15A1[ 15A1 ] Protein Crystallography
16A1[ 16A1 ] EXAFS, XAS, X-ray Diffraction
17A1[ 17A1 ] Powder X-ray Diffraction
17B1[ 17B1 ] X-ray Scattering
17C1[ 17C1 ] EXAFS, XAS
20A1[ 20A1 ] XAS, XPS, MCD
21[ 21A1 ] Chemical Dynamics
[ 21A2 ] Photochemistry
[ 21B1 ] PES, PAS, XPS
[ 21B2 ] Gas Phase
23A1[ 23A1 ] Small Angle X-ray Scattering (SAXS)
24A1[ 24A1 ] PES, XPS, XAS, MCD
SP12B[ SP12B1 ] EXAFS, XAS, X-ray Diffraction, X-ray Scattering
[ SP12B2 ]MAD & Monochromatic Protein Crystallography
SP12U1[ SP12U1 ] Inelastic X-ray Scattering
[ SP12U2 ] HE photoemission
国家同步辐射研究中心TPS phase-1 光束线及实验站列表
No.Technique
05A[ 05A ] Protein Microcrystallography
41A[ 41A ] Resonant Soft X-ray Scattering
45A[ 45A ] Submicron Soft X-ray Spectroscopy
25A[ 25A ] Coherent X-ray Scattering
21A[ 21A ] Sbumicron X-ray Diffraction
23A[ 23A ] X-ray Nano-probe
09A[ 09A ] Temporary Coherent X-ray Diffraction

研究领域

该中心提供优质的光源和相关设施,以及各种类型的实验设施与研究技术,用户可以利用先进的同步辐射设施进行其最尖端的科学研究,包括分子科学、影像科学、表面与薄膜科学、凝态物理、材料化学、材料物理、能源科学、生命科学、医药学、中子应用科学及其他同步辐射应用科学等。

跨领域之科学新契机

科学培育

在科技人才培育方面,分别与国内的台湾大学、清华大学、交通大学、中央大学、中山大学、成功大学、元智大学、中正大学、暨南大学与台湾科技大学等校签署合作备忘录,内容包括共同从事学术研究、博士候选人培育计划、训练研究生、专题研究合作与学程、课程的开授等,共同培育同步辐射跨领域学科的研究人才,加深同步加速器光源在材料、生物、医药、物理、化学、化工、地质、环保、能源、电子、微机械、奈米元件等基础与应用科学的研究应用。

该中心与国内大学合作博硕士生学程,如2004年与清华大学、中央研究院共同开设“结构生物学程”、2007年与清华大学合作开设教育部立案之“先进光源学程”、2008年与交通大学合作开设教育部立案之“加速器光源学程”等。借由与教育体系结合,有计划地训练下一代的科研人才,使新一代的学生具有国际视野,激发对追求科学的梦想与创意。该中心更将与国外标竿同步辐射研究机构(如美国APS、NSLS,瑞士SLS等)交流学习,期望将TPS最崭新的实验技术广泛应用于跨领域学科的研究,培育年轻一代优秀的研究人员,以提升科技研究能力。

近期成果

该中心的台湾光源自1994年启用至今,每年使用人次及研究计划逐年增加,以2014年为例,使用该中心光源实验的计划数达1,586件、人数达11,334人,其中学术研究机关占了国内用户约九成的比例,其研究所发表在SCI期刊上的论文在质与量上近年来都有相当大的提升。

参阅条目

139001.net
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