同步辐射专业委员会2012年工作总结
合肥光源
2012年1~4月,合肥光源运行2286.22小时,积分流强276.66安培小时,实现光源改造前的最后一轮稳定运行,向用户提供用光机时16847.16 小时,接待来自33所高校﹑15个科研院所的287人次用户完成课题165项。2012年,主办或联合主办的会议有两个:
1. 第15届X射线吸收精细结构谱学国际会议(XAFS15)
会议于7月22~28日在北京召开。由中国科技大学国家同步辐射实验室(NSRL)和中国科学院高能物理所联合主办。国家同步辐射实验室主任吴自玉为本届会议主席。来自境外33个国家/地区的近300位专家学者参加了会议,我国大陆的参会代表100余人。会议以大会报告、口头分会报告、墙报、分组讨论等形式,交流了XAFS理论、方法、技术及其应用研究的国际最新成果、未来发展及其新的生长点等,汇聚了全球XAFS领域的顶尖科学家,共组织了34场邀请报告。会议加强了我国与国际同步辐射领域专家的全面交流与合作,催生了一批研究新思路,提高了我国同步辐射技术及应用领域在国际上的影响力。本次会议得到了中国科学院和国家自然科学基金委等单位的资助。
2. 国家同步辐射实验室2012年度用户年会
会议于8月11~15日在厦门顺利召开。来自全国37个高校、研究院所和企业的125位代表参加了会议。北京同步辐射装置和上海光源分别介绍了一年来的运行开放工作和上海光源二期建设规划。30余位用户代表做了报告,内容涉及材料、物理、化学、环境、能源等多个学科,表明同步辐射研究领域不断扩大,应用水平不断提高。
国家同步辐射实验室与意大利、法国、德国等国家相关高校或研究机构建立了长期合作关系。2012年,实验室获批了6个境外专家来访项目,邀请美国、意大利、德国、法国、日本、匈牙利、瑞士等多个国家的同步辐射领域专家来华交流,其中,来自德国的应用化学专家Katharina Kohse-Hoinghaus还受邀参加了在北京人民大会堂举行的外国专家代表座谈会,并受到中共中央总书记习近平的接见。此外,本年度多人次在国际学术会议上做邀请报告,如:齐飞在第34届国际燃烧会议(华沙)上做大会特邀报告、韦世强在第15届X射线吸收精细结构谱学国际会议(北京)上做大会特邀报告等。
北京同步辐射装置
2012年,北京同步辐射装置(BSRF)为用户提供专用光有效机时1809.62小时,完成课题561个,同时进行兼用光实验课题30个。用户课题涉及凝聚态物理、生命科学、化学化工、材料科学、医学、资源和环境等领域,许多课题都取得了重要的实验数据。同步辐射运行不仅为基础研究和应用研究提供实验机时,同时也为国家攻关项目和重大科技项目提供了重要的技术支持。本年度组织的会议如下:
1. 2012年北京同步辐射装置用户学术年会暨专家会
会议于8月21~24日在湖北宜昌召开。来自全国40个研究所及大专院校的181位专家及管理部门代表参加了会议。年会共安排了11个大会邀请报告、11个重点课题申请报告、21个用户交流报告和46个张贴报告,内容覆盖生命科学、环境科学、材料科学、催化化学、纳米材料、高分子多相体系等领域,充分展示了北京同步辐射装置的最新应用研究成果。随着BSRF性能和运行水平的提高,用户的研究工作水平也得到相应的提升。会议还评出6篇优秀张贴报告,遴选出8个重点支持课题,并给予了一定的经费支持。
2. 小角度X射线散射(SAXS)讲习班
讲习班于10月30~31日在北京举办。报名参加讲习班的用户非常踊跃,最后学员总数近130人。通过学习与培训,学员对SAXS技术的基础知识、实验技巧、数据分析与应用有了较为实用的了解,学员普遍反映本次讲习班内容翔实、专题设置符合需求、进度安排有张有弛、难度适宜。本期讲习班得到中国高等科学技术中心和北京物质科学大型仪器区域中心的资助。
上海光源
1. 运行开放概况
上海光源每年为公共用户供光运行约4500小时。2012年供光期间,加速器开机率达98.35%,MTBF为68.14小时,MDT为1.17小时,达到了国际同类装置运行的先进水平。12月7日,上海光源正式对用户开放恒流模式(Top-up)运行。这是上海光源在性能提高方面的又一个里程碑。
截至11月30日,上海光源首批7条光束线站累计提供用户机时96373小时,已执行通过专家评审的课题3197个,涉及260家单位,实验人员达12756人次,共计4603人。研究领域涵盖:生命科学、凝聚态物理、化学、材料科学、环境科学、医药学等。自开放以来,用户成果稳步提高,共发表论文637篇(其中,NCS文章16篇、SCI-1区141篇)。在结构生物学等领域,已形成稳定的用户研究团队,如清华大学,中国科学院生物物理所、微生物所,香港科技大学等。已在《自然》、《细胞》、《科学》等国际一流杂志上发表多篇学术成果,我国的分子生物学家已走到了国际研究前沿。
2. 主要学术活动
1)东方科技论坛——同步辐射快时间分辨若干前沿问题
会议于9月11~12日在上海举行。来自国内外12个单位的40余位专家学者参加了论坛。利用高亮度、窄脉冲的同步辐射光在时间分辨上的优势,将可以实现在分子水平上直接观察生命现象和物质运动过程。上海同步辐射装置为这一类动态过程的研究开启了大门,预计在不远的将来,人们将有可能像看电影那样直接观察生物大分子之间相互作用的精细过程,生命科学研究将进入一个崭新的天地。对材料科学来说,上海同步辐射装置将可以使我国材料科学家获得发生在原子水平的材料形成过程的动态图像,这些过程包括:生长机制、相变过程、固态作用、裂缝扩散、高分子聚合物硬变、交界面过程及其他与时间相关的过程,它们是开发优秀新材料不可或缺的“源头信息”。对化学来说,上海同步辐射装置将使我国化学科学家直接观测小至1立方微米的化学样品在化学反应期间原子的重新排列和位置,跟踪发生在快于10^-9秒的化学过程,在最基础的水平上掌握形成新化学产品的整个过程。
2)东方科技论坛——第三代同步辐射微纳光机电技术的挑战
会议于10月22~23日在上海举行。来自国内外有关研究单位的30余位专家学者参加了会议。为进一步推动国内同步辐射光束线技术的发展,推动大尺寸、非球面反射镜的高精度检测技术、超高真空环境中的精密运动技术及高稳定度的机械机构技术、纳米运动机构及纳米驱动与控制技术等方面的技术发展,会议围绕大尺寸非球面光学元件的高精度加工与检测技术、X射线纳米聚焦技术、微纳精度的机械运动技术及其驱动与控制技术等中心议题展开了深入讨论。
3)东方科技论坛——高梯度射频加速技术研究
会议于11月26日在上海举行。来自国内外30余位专家学者,围绕高梯度射频加速技术、高梯度结构设计、尾场抑制和新型加速技术等问题展开深入研讨。作为关键技术之一的常温C波段高梯度加速结构,2010年在上海光源完成首根加速结构的制造和调试,即将完成高功率测试,并在2012年初被确认列入了软X射线自由电子激光装置的关键技术之一。为满足未来紧凑型硬X射线自由电子激光装置的需求,上海光源即将开展常温X波段高梯度加速结构,利用200米直线加速器长度实现6~8 GeV的能量目标。
4)第十一届国际X射线显微会议(XRM2012)
会议于8月5~10日在上海举行。该系列会议每两年举办一次,首届会议1983年在德国Gottingen举行,是国际X射线显微领域最高级别的学术会议。本届会议是该系列会议首次在中国举办,由上海光源首席科学家徐洪杰、合肥国家同步辐射实验室主任吴自玉共同担任大会主席。会议规模达280人,其中境外代表约200人。会议共组织了21个特邀报告、53个分会报告、151个墙报和会议文集约60篇,内容涵盖X光光源、光学器件、探测器、仪器设备、方法学等各个方面,报告了在物理、材料科学、生物、环境能源科学等领域的最新研究成果。此次会议推动了我国同步辐射光源在X射线显微领域的技术发展和科研水平。会议得到中国科学院、国家自然科学基金委和中外相关企业的资助。
5)上海光源第三届用户学术年会
会议于9月5~7日在上海召开。来自国内及日本、印度的67家单位的247位专家和代表参加了会议。会议共组织了8个大会邀请报告、4个装置报告、62个分组报告和23个海报,内容涵盖上海光源首批7条光束线站具有代表性的学科领域。与会专家和代表对上海光源的运行开放工作给予了充分肯定,并对线站升级、课题申请、实验技术发展等方面提出了意见和建议。
6)第七届同步辐射医学应用国际研讨会(MASR 2012)
研讨会于10月17~20日在上海举行。来自国内及加拿大、澳大利亚、法国等9个国家的115位专家和代表参加了会议。会议由中国科学院上海应用物理所和上海交通大学联合举办。会议分Advances in pre-clinical and clinical MASR,Translation of synchrotron based techniques to the clinic,Methodology、Facility and Instrumentation,Therapy等4个专题进行了交流。共组织了6个大会邀请报告、13个大会报告、28个口头报告和63个海报,内容涵盖国际同步辐射医学应用领域中从仪器、方法学到前导研究、临床研究和治疗等全部学科领域,评出5个海报奖。本次会议得到国家自然科学基金委、中国科学院和上海交通大学的资助。
7)第七届国际同步辐射装备和仪器机械工程设计大会(MEDSI 2012)
10月15~19日,第七届国际同步辐射装备和仪器机械工程设计大会(The 7th International Conference on Mechanical Engineering Design of Synchrotron Radiation Equipment and Instrumentation,简称MEDSI 2012)在上海召开。这是国际同步辐射装置机械工程领域最高级别的学术会议,每两年举办一次。本次会议由中国科学院上海应用物理所承办,是该系列会议首次在中国举行。来自中国(含台湾地区)以及美国、法国、德国、英国、澳大利亚、日本等国家/地区的120多名代表参加了会议。大会邀请4位资深科学家和工程师分别就高性能插入件、光束线高精密传动技术、第四代光源机械工程和光源低温系统等做了前沿课题专题讲座;邀请6位国际著名专家就光束线光学与精密控制、新建装置机械工程进展、自由电子激光装置工程挑战等专题做了演讲;安排了33个大会口头报告、50余幅海报。会议期间,与会代表参观了上海光源、SDUV-FEL装置和SRF实验室,并给予高度评价。此次会议对推动我国在该领域的进一步国际合作,了解和掌握国际前沿技术,促进新一代大科学装置设计和建设具有重要意义。会议决定下一届会议将于2014年在澳大利亚举行。
8)第一届先进同步辐射技术在能源和催化研究中的应用国际研讨会
研讨会于11月12~14日在上海召开。由中国科学院上海应用物理所和沈阳金属所联合主办。。会议旨在推动同步辐射技术在国内外能源和催化研究领域的发展、交流与合作。来自国内以及德国、美国、英国、瑞典的60余位专家和代表参加了会议。会议邀请12位国内外专家做特邀报告,探讨“固体表面界面物理性质及化学过程”如何推动同步辐射光电子能谱(XPS)、X射线吸收谱(XAS)、X射线衍射(XRD)技术从ex situ向in situ方向,从真空向常压、高压方向发展的。其中,德国R. Schlogl的报告探讨了催化研究的关键性问题对XPS、XAS及XRD等技术的影响。与会人员围绕上海光源二期建设以及与能源和催化相关的同步辐射技术在国际上的发展趋势等问题进行了充分的交流与讨论。
3. 用户培训
随着上海光源的开放,国内应用同步辐射的研究队伍迅猛增加,用户迫切需要进行同步辐射相关技术的系统培训。2012年,由国家自然科学基金委资助的“上海光源同步辐射技术系列讲习班”成功举办了三期,专题分别为“蛋白晶体学”、“硬X射线衍射(XRD)技术”和“小角X射线散射(SAXS)技术”,安排学员465名,邀请国内外讲师约36名。通过理论联系实际,使一批活跃在一线的青年科研人员充分了解并掌握上海光源同步辐射的基本实验技术。
1)蛋白质晶体结构解析暨OASIS讲习班
讲习班于9月25~27日在上海举行。由中国科学院上海应用物理所和上海生命科学院联合举办。邀请范海福院士等15位海内外专家做专题报告及上机课程指导,共接待了来自全国40余所高校及研究所、70个课题组的205位学员。讲习班安排了蛋白质结构数据解析、OASIS-IPCAS运用和BL17U1的操作等3门上机课程,保证每个课题组均有机会参与全部上机操作。此次讲习班得到我国结构生物学界众多专家的大力支持和广大学员的积极参与。
2)硬X射线衍射(XRD)技术讲习班
讲习班于10月15~18日在上海举行。邀请麦振洪等12位海内外专家做专题报告,共接待了来自全国50余所高校及研究所的100位学员。讲习班邀请中国科学院大连化学物理所吴国涛介绍粉末衍射精修程序EXPO2004的使用、上海光源文闻介绍数据处理程序FIT2D和CMPR、线站杨铁莹带领用户参观衍射站并进行操作讲解及交流。特邀新加坡光源杨平系统介绍了薄膜晶体结构分析的理论和应用、同步辐射倒易空间点阵的测量技术和新进展,并对学员进行现场培训。
3)小角X射线散射(SAXS)讲习班
讲习班于11月15~17日举行。邀请9位该领域的前沿专家,为来自全国43个大学、研究所和公司的160名学员做专题报告。线站工作人员带领学员参观了上海光源改造后的小角散射线站。本次讲习班内容基本覆盖了小角X射线散射方法在多个领域的应用。
4. 其他
1)推出重点课题
上海光源在两年多的运行开放过程中,不断完善用户管理工作,逐步形成多元化的课题类型,以满足用户对不同类型机时的需求。自2012年起,试行重点课题,对有较好研究基础的课题组提供机时支持。经过初评——函评——会评程序,共有38个课题组进入首次重大课题的会评,并做答辩报告。入选课题由评审专家组经过讨论后投票选出。
2)用户专家工作组换届
上海光源第一届用户专家工作组于2008年底成立。按规定,用户专家工作组每两年进行一次换届。上海光源国家科学中心(筹)讨论并通过了第二届用户专家工作组。本届专家组将对上海光源光束线站的运行开放、学科发展、实验方法发展等提出意见和建议,监督用户管理,并为后续工程建设献计献策。
3)《科学》杂志报道上海光源
美国《科学》杂志与中国科学院合作,于2012年9月出版了一期增刊,专题报道中国科学院科技发展规划、科研实力、重点学科领域及重大科技成果。中国科学院上海应用物理所承建并运行的上海光源是该期重点介绍内容之一。
上海光源是我国迄今为止建设的最大科学装置和研究平台。2012年4月,美国《科学》杂志社记者Shawna Williams和摄影记者Ricky Wong等到上海光源进行了实地拍摄和现场采访,对上海光源的建设、运行以及所取得的成绩给予了高度评价。