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2012—2030年国家重大科技基础设施之上海光源

导读: 上海同步辐射装置(上海光源)是第三代中能同步辐射光源,具有最多可提供60多条光束线和近百个实验站的能力,完全建成后将为我国多学科前沿研究取得突破提供有力支撑。

  ——重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统,是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。当前,我国正处于建设创新型国家的关键时期,按照全国科技创新大会部署和深化科技体制改革要求,前瞻谋划和系统部署重大科技基础设施建设,进一步提高发展水平,对于增强我国原始创新能力、实现重点领域跨越、保障科技长远发展、实现从科技大国迈向科技强国的目标具有重要意义。为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,明确未来20年我国重大科技基础设施发展方向和“十二五”时期建设重点,制定本规划。

  新中国成立特别是改革开放以来,国家不断加大投入,我国重大科技基础设施规模持续增长,覆盖领域不断拓展,技术水平明显提升,综合效益日益显现。“十一五”时期,启动建设重大科技基础设施12项,验收设施10项,目前在建和运行设施总量达到32项。设施的建设和运行为科学前沿探索和国家重大科技任务开展提供了重要支撑,推动我国粒子物理、核物理、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。依托设施解决了一批关乎国计民生和国家安全的重大科技问题,在载人航天、资源勘探、防灾减灾和生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。设施建设带动了大型超导、精密制造和测控、超高真空等一批高新技术发展,促进了相关产业技术水平提高;凝聚和培养了一批国内外顶尖科学家和研究团队,以及高水平工程技术和管理人才。此外,设施还在深化科技国际合作交流、提升全民科学素质、增强民族自信心等方面发挥了独特作用。在快速发展的同时,我国重大科技基础设施也存在一些问题:总体规模偏小、数量偏少,学科布局系统性、前瞻性不够,技术水平有待进一步提升,开放共享和高效利用水平仍需提高,管理体制机制亟待健全,工程技术和管理队伍建设需要加强等。

  当今世界,科技发展正孕育着一系列革命性突破,发达国家和新兴工业化国家纷纷加大重大科技基础设施建设投入,扩大建设规模和覆盖领域,抢占未来科技发展制高点,我国重大科技基础设施建设面临机遇和挑战并存的新形势。

  “十二五”时期建设重点之上海光源线站工程

  上海同步辐射装置(上海光源)是第三代中能同步辐射光源,具有最多可提供60多条光束线和近百个实验站的能力,完全建成后将为我国多学科前沿研究取得突破提供有力支撑。在已建成的7条光束线站基础上,围绕满足我国材料科学、能源科学、环境科学以及生命科学等领域迅速发展的研究需求,建设上海光源线站工程,主要包括:新建若干光束线站,扩建用户实验支撑条件,进一步提升光源性能。该设施建成后,将大幅提升光源和束线的能力,使上海光源继续保持国际先进水平,为相关科学研究提供更全面、先进、便捷的支撑。

  上海光源科学目标

  上海光源(SSRF)的建设目标是建造一台高性能价格比的中能第三代同步辐射光源,包括一台100MeV的电子直线加速器、一台3.5GeV增强器、一台3.5GeV的电子储存环和首批建造的七条光束线及相应的实验站。电子储存环的最高流强为300mA,最低发射度为3.9 nm·rad,配以先进的插入件后,可在用户需求最集中的光子能区(0.1~40keV)产生高通量、高耀度的同步辐射光,最高光谱亮度可超过1019 photons/(s·mm2 ·mrad2 ·0.1%·BW)。

  SSRF具有安装26条插入件光束线、36条弯铁光束线和若干条红外光束线等六十多条光束线的潜力,它可以同时为近百个实验站供光。首批建造4条基于插入件的光束线站,分别是生物大分子晶体学、硬X射线微聚集及应用、X射线成像及医学应用、软X射线扫描显微;2条基于弯转磁铁的光束线站,分别是高分辨衍射与散射、XAFS;一条组合线站,即X射线光刻与微纳加工。

  上海光源工程座落在上海浦东张江高科技园区,该园区是国家级高科技园区、园区拥有良好的建设条件。

  上海光源工程地块位于张江高科技园区的杨桥村南部,工程用地范围约20万平方米,上海张江(集团)有限公司以零地价转让给上海光源工程使用。一期拟建约45000平方米,区域地势平坦、自然地面绝对标高为海拔3.8米。地块基本呈矩形,东西长分别为588至615米,南北宽为333米,总面积约为20万平方米,一期建筑面积为50857平方米。区域地势平坦、自然地面绝对标高为海拔3.800米。场地周边交通方便。建址区域水、电、气、通讯等基础设施齐全。张江园区可供两路互为独立的供电电源,供水系统和东海优质天然气。上海已建设国际一流的宽带计算机数字通讯平台,主干网浦东通讯枢纽建在张江园区,浦东宽带接入网可以给用户提供高速宽带上网手段。

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