簡介同步輻射20..

國 家 同 步 輻 射 研 究 中 心 大 事 記1983 Jul. 行 政 院 設 立 同 步 輻 射 研 究 中 心 指 導 委 員 會1986 Mar. 行 政 院 同 步 輻 射 研 究 中 心 籌 建 處 (SRRC) 正 式 成 立1993 Apr. 同 步 輻 射 加 速 器 首 次 出 光Oct. 臺 灣 同 步 輻 射 光 源 (TLS) 啟 用 典 禮1994 Apr. 三 座 光 束 線 開 放 國 內 外 學 術 科 技 界 使 用1998 Dec. SRRC 與 日 本 SPring-8 國 際 合 作 計 畫 簽 約2003 Jan. 改 制 為 財 團 法 人 國 家 同 步 輻 射 研 究 中 心 (NSRRC)2010 Feb. 台 灣 光 子 源 (TPS) 興 建 工 程 動 土 典 禮

同 步 輻 射 光 源 啟 用 典 禮 於 1993年 10 月 16 日 舉 行 。

What is synchrotron radiation?Synchrotron radiation is the electromagnetic waves emittedfrom charge particles when they move in acceleration, forexample in a curved path.This light has been called“synchrotron radiation”,since it was accidentallydiscovered in an electronsynchrotron in 1947.

Taiwan Light Source (TLS)

偏 轉 磁 鐵偏 轉 磁 鐵 放 出 同 步 輻 射 光 的 原 理電 子 由 此 進 入 磁 場NN偏 轉 磁 鐵SS電 子 團同 步 輻 射 光 束

插 件 磁 鐵插 件 磁 鐵 放 出 同 步 輻 射 光 的 原 理負 ( 南 ) 極正 ( 北 ) 極電 子 由 此 進 入 磁 場電 子 團U9 聚 頻 磁 鐵同 步 輻 射 光 束

可 探 測 到 的 物 體電 磁 波 譜建 築 物棒 球 昆 蟲 細 胞 病 毒 蛋 白 質 分 子 原 子原 子 核 質 子 夸 克 ?10 3 10 1 10 -1 10 -3 10 -5 10 -7 10 -9 10 -11 10 -13 10 -15波 長 ( 米 )可 見 光光 子 能 量 ( 電 子 伏 特 )無 線 電 波微 波紅 外 線 紫 外 線 軟 X 射 線 硬 X 射 線 加 瑪 射 線10 -9 10 -7 10 -5 10 -3 10 -1 10 1 10 3 10 5 10 7 10 9(eV)無 線 電 天 線輻 射 源速 度 調 制 電 子 管電燈同 步 輻 射 源X 射 線 管放 射 性 源粒 子 加 速 器

EPU5.6W20Beamline Map of TLS08B Diagnostic:Beam stability08A Spectroscopy:PES,ARPES,XPS,PAS (A1)07B Planned X-ray Beamline07A Planned X-ray Beamline05B Magnet. study:SRPES (B1),PEEM(B2),MCD(B3)05A Magnetic scatt. spectroscopy,SXES(A1)04B Spectroscopy:PES,PAS(B1)04A Diagnostic:Beam size,Stability03A Spectroscopy:PES,PAS(A1,A2)01C EXAFS (C1), Powder Diffraction (C2)01B Diffraction, Scattering(B1)01A X-ray Imaging(A1)24A Spectroscopy:(AR)PES,XAS,MCD(A1,A2)23B Planned X-ray Beamline23A Planned X-ray Beamline21B Atom,Molecule;(AR)PES,XPS (B1),PAS(B2)21A Chemical Dynamics (A1,A2)0605040302010708U509101112Beamline MapBeamline Numbers : 38 (32+6)ID Beamlines : 14 ( )Bending Beamlines : 16 ( )SP12B (SPring-8) : 1 (Japan)SP12U (SPring-8) : 1 (Japan)Planned Beamlines : 6SWLS/INJECT.24NSRRC23 2221SRF/SMPWU920191314Spectr./Microscopy:SPEM (A1),XPS,XAS(A2)09A1518 17 16Spectroscopy:MCD,PES,XPS,XAS(A1,A2)11ADiagnostic:Beam stability 11BIR Microscopy(A1)14AProtein Crystallography(A1)13AProtein Crystallography(B1)13BProtein Crystallography (C1) 13CPlanned X-ray Beamline 15ASpectroscopy:(N)EXAFS(B1)15BPlanned Beamline 16ADiffraction,Scattering(A1)17AScattering,Diffraction (B1),PX(B2)17BSpectroscopy:(N)EXAFS(C1)17CDiagnostic:Beam stability 18AMicro-machining(B1)18BX-ray Lithography(A1)19APhoton Stimulated Desorption(B1)19BSpectroscopy;PES,XPS,MCD,XAS(A1)20APRT/(NTHU/TKU):(N)EXAFS,SAS(B1)20BBending beamlines in operationID beamlines in operationUnder constructionPlanned beamlines(A1,....) End-station

LSGM 光 束 線高 通 量 光 束 線HSGM 光 束 線元 龍 光 束 線 EPU 光 束 線 U9 能 譜 學 光 束 線 寬 頻 譜 光 束 線 U5 光 束 線SNM 光 束 線Wiggler 光 束 線柔 X 光 光 束 線U9 氣 體 濾 頻 光 束 線X 光 光 刻 術 光 束 線 微 機 械 光 束 線 多 功 能 光 束 線紅 外 線 光 束 線

同 步 輻 射 光 的 特 色• 強 度 極 高• 波 長 連 續• 準 直 性 佳• 光 束 截 面 積 小• 具 有 時 間 脈 波 性 與 偏 振 性若 以 X 光 為 例 , 同 步 輻 射 在 這 個波 段 的 亮 度 比 傳 統 X 光 機 還 要 強百 萬 倍 以 上 ! 過 去 需 要 幾 個 月 才能 完 成 的 實 驗 , 現 在 只 需 幾 分 鐘便 能 得 到 結 果 。 以 往 因 實 驗 光 源亮 度 不 夠 而 無 法 探 測 的 結 構 , 現在 藉 由 同 步 輻 射 , 都 可 分 析 得 一清 二 楚 , 也 因 此 於 近 年 內 許 多 新的 研 究 領 域 得 以 開 發 。

分 子 束 / 門 檻 光 電 子 - 光 離 子同 顯 實 驗 站電 子 自 旋 解 析 光 電 子發 射 能 譜 實 驗 站角 解 析 光 電 子能 譜 實 驗 站掃 描 式 光 電 子 能 譜顯 微 術 實 驗 站低 溫 高 磁 場 X 光 磁 圓偏 振 二 向 性 實 驗 站生 物 大 分 子 實 驗 站X 光 粉 末 繞 射 實 驗 站簡 易 型 X 光 吸 收 光 譜 實 驗 站X 光 吸 收 光 譜 實 驗 站超 快 雷 射 系 統交 叉 分 子 束 實 驗 站雙 離 子 吸 收 實 驗 站

Unique Features of Synchrotron RadiationSynchrotron radiation exhibits unique features and is apowerful tool for basic and applied studies in physics,chemistry, biology, and medicine, and their many subfields,as well as applications to technology such as x-raylithogarphy and micromachining.•High intensity•Continuous spectrum•Excellent collimation•High polarization•Pulsed-time structureSynchrotronRadiationSurface AdsorbateInelastic ScatteringDefectBragg DiffractionIons and Neutral AtomsPhotoelectrons Reflected PhotonsFluorescenceBulk CrystalTransmittedLaue Diffraction Photons

NSRRC 與 SPring-8 國 際 合 作 計 畫

NSRRC 與 SPring-8 國 際 合 作 計 畫NSRRC 光 源 為 一 中 等 能 量 (1.5 GeV) 之 儲 存 環 , 非 常 適合 發 展 真 空 紫 外 光 與 軟 X 光 的 尖 端 科 學 研 究 。 日 本 SPring-8 光 源 於 1997 年 10 月 正 式 啟 用 , 為 全 球 最 新 、最 大 、 且 能 量 最 高 (8 GeV) 之 第 三 代 光 源 , 能 產 生 世 界 上最 強 的 硬 X 光 。 由 於 NSRRC 與 SPring-8 見 長 之 光 源 範 圍 互 補 性 極 強 ,NSRRC 於 1998 年 向 日 方 提 出 合 作 計 畫 , 建 造 台 灣 專 屬硬 X 光 光 束 線 。 兩 條 主 要 光 束 線 已 分 別 於 2000 與 2001 年建 造 完 成 。 此 國 際 合 作 計 畫 為 台 灣 與 日 本 有 史 以 來 最 大 的 科 學 合 作案 , 倍 受 日 方 重 視 與 國 際 科 學 界 矚 目 。

生 物 結 構 與 材 料 研 究 光 束 線 BL12B2 實 驗 站蛋 白 質 結 晶 學PXX 光 散 射X-ray Scattering粉 末 繞 射PWDX 光 吸 收 光 譜EXAFS

台 灣 光 子 源 興 建 工 程 動 土 典 禮 2010. 2. 7

台 灣 光 子 源 土 建 工 程 進 展 福 衛 空 照 圖( 國 家 太 空 中 心 提 供 )2010 年 2 月 10 日 2010 年 5 月 21 日

TPS 土 木 建 築 設 計 圖21

TPS 機 電 設 施 設 計 圖♀

Brilliance (Phot/s/0.1%bw/mm 2 /mr 2 )同 步 加 速 器 聚 頻 磁 鐵 光 亮 度 比 較(TLS, SLS, Diamond, SPring-8, TPS)10 1910 1810 22 TPS_SW60TPS_LSU1510 2110 20TPS_EPU46TPS_IVXU28SP8_IVXU32TPS_U100TLS_EPU56SLS_UE56Diamond_U3110 17TLS_U910 1610 153 GeV, 400 mA1.5 GeV, 400 mATLS_SW6010 1 10 2 10 3 10 4 10 5Photon Energy (eV)

TPS 首 期 7 座 光 束 線 概 念 設 計 圖微 聚 焦 巨 分 子 結 晶 學 光 束 線(μ -focus macromolecular crystallography)高 解 析 非 彈 性 軟 X 光 散 射 學 光 束 線(High resolution Inelastic soft-x-ray scattering)次 微 米 軟 X 光 能 譜 學 光 束 線(Sub-μ soft x-ray photoelectron & fluorescence emission)軟 物 質 小 角 度 散 射 學 光 束 線(Soft matter small angle scattering)次 微 米 繞 射 光 束 線(Sub-μ x-ray diffraction)SourceVFMEntrance slitHFMHorizontalslitGratingExit slitKB MirrorVRFMSide viewHRFM135 cm122.4 cm160.6 cm奈 米 探 針 光 束 線(Nano-probe x-ray diffraction)多 用 途 同 調 性 散 射 光 束 線(Multi-purpose coherence x-ray scattering)

國 家 同 步 輻 射 研 究 中 心 光 束 線 使 用 申 請 書NSRRC Beamtime Application Form 本 表 僅 供 參 考 , 請 使 用 線 上 申 請 http: //user.srrc.gov.tw/ This form is for reference only. We only accept on-line application at our website http://user.srrc.gov.tw/Beamtime □ PEC □ PRT □ Spokesperson □ Maintenance & Study計 劃 名 稱 (proposal title)申 請 期 別Form: A1c計 畫 編 號to be completed by NSRRC相 關 國 科 會 計 畫 編 號 / 題 目(NSC proposal no. / title)計 劃 分 類 , 單 選 (classification of the proposal, single selection) Atomic and Molecular Science Soft Matter (polymer, liquid,biomaterials,..) Nanofabrication (lithography,NEMS,..) Surface, Interface and ThinFilms Protein Crystallography Applied and Industrial Research Materials Physics (magnetism,electronic structure, high-Tc,..) Environmental and EarthScience Others Materials Chemistry (structure,synthesis, crystallography,..) Methodology and Instrumentation(x-ray optics, insertion devices,..)若 計 畫 有 新 成 員 , 請 線 上 登 錄 成 為 中 心 用 戶 。 已 註 冊 之 用 戶 , 則 請 確 認 基 本 資 料 ( 如 職 稱 、 單 位 、 電 話 、 傳 真 、 電 子郵 件 )。For a first-time applicant, please register on-line as new user. For the pre-registered users, please update your personal data ofneeded.主 持 人 中 文 姓 名PI’s english name last name first name單 位 及 地 址 (affiliation & address)用 戶 編 號 [ 身 份 證 字 號 (R.O.C. ID No. or passport No.)]職 稱(position)電 話 (phone) 傳 真 (fax) E-mail同 步 輻 射 經 驗synchrotron experience?□ Yes□ No何 處 / 多 久(where / how long?)實 驗 者 (participants of the experiment)姓 名 (name) 單 位 (affiliation) 職 稱 (position) 姓 名 (name) 單 位 (affiliation) 職 稱 (position)是 不 是 與 中 心 人 員 合 作 ?NSRRC collaborators requested ?光 束 線 編 號(BL No.)總 時 段 (total shifts)申 請(applied)核 可(approved)□ Yes□ No本 期 申 請 時 段(shifts requested in this cycle)理 想(desired)最 小(minimum)中 心 合 作 人 員 姓 名Collaborators’ names光 束 線 排 程(beamline schedule)特 殊 需 求 (special request)實 驗 站(end station)Spokesperson: (Please check the availability of the end station as required by the applicant.)光 束 線 編 號 光 束 線 發 言 人 簽 名可 行 性(BL No.) (signature of beamline spokesperson) (feasibility)意 見 及 建 議 (comments)□ Yes日 期 (yyyy/m/d) □ No□ Yes日 期 (yyyy/m/d) □ No

將 使 用 之 材 料 (materials to be used)Form: A1c continued名 稱(name)S C G材 料 屬 性 (materials classification):(S) 樣 品 sample (C) 化 學 品 chemical (G) 氣 體 gas攜 帶 量(quantitybrought in)預 計使 用 量(quantityplanned to use)單 位(unit)無none毒 性toxic可 燃 性flammable危 害 特 性 (Hazard property)腐 蝕 性corrosive爆 炸 性explosive生 化biohazard其 他 ( 請 說 明 )other (pleasespecify)* 請 確 認 材 料 特 性 與 數 量 不 可 留 空 。(Please specify the quantity and hazard property of the materials. Do not leave blank.)將 使 用 之 主 要 設 備 (equipments to be used)主 要 設 備 名 稱(name of equipment)其 他 (others)低 溫 冷 凍cryogenics加 熱 設 備furnace設 備 特 性 (equipment classification)高 壓high pressure雷 射laser高 電 壓high voltage其 他other□ 無 (No) □ 有 (Yes), 請 描 述 (Yes, please explain.)安 全 考 慮 與 防 範 措 施 (safety concerns and precautions)實 驗 計 劃 , 以 英 文 另 紙 書 寫 (Proposal has to be submitted in English)計 劃 必 頇 涵 蓋 下 列 項 目 : (A) 實 驗 背 景 ,(B) 研 究 意 義 、 目 的 、 特 色 、 預 期 成 果 ,(C) 使 用 同 步 輻 射 光 的 理 由 ,(D) 所 需的 光 束 線 時 間 的 估 計 , 及 (E) 使 用 本 中 心 光 束 線 的 成 果 發 表 ( 含 論 文 , 中 心 用 戶 會 議 報 告 摘 要 , 及 英 文 年 報 實 驗 摘要 )。 唯 頁 數 不 得 超 過 四 頁 。 附 記 : 目 前 一 份 計 劃 書 的 有 效 時 間 是 六 個 連 續 期 )。(The content of the proposal should include: (A) background, (B) significance, expected outcome, (C) why synchrotronradiation is needed, (D) an estimate of the number of shifts required, and (E) a list of publications relevant to the proposal(including publications, abstract for NSRRC Users’ Meeting and Activity Reports in Annual Report). The text of theproposal is limited to four pages. Note that a proposal is active only for six consecutive cycles(i.e. two years)after itsacceptance.)本 人 保 證 前 述 計 畫 內 容 屬 實 , 所 有 研 究 成 員 將 遵 守 中 心 所 有 規 定 , 使 用 中 心 光 束 線 時 間 進 行 非 營 利 研 究 , 義 務 提 供 計畫 研 究 摘 要 及 論 文 清 單 , 並 授 與 國 家 同 步 輻 射 研 究 中 心 有 權 將 上 述 文 章 無 償 收 錄 於 該 中 心 製 作 之 網 路 光 碟 紙 本 或 微 縮膠 捲 , 不 限 地 域 與 時 間 予 以 發 行 , 供 非 營 利 性 目 的 之 利 用 。對 光 束 線 使 用 申 請 如 有 問 題 , 請 電 洽 國 家 同 步 輻 射 研 究 中 心 用 戶 行 政 室 。 電 話 : (03)578-0281,Ext. 7203, 7205, 7207。I certify that everything in this proposal is accurate and that my research team will abide by the SRRC policies and regulations.I also certify that the work described in the proposal is not proprietary and upon completion of research will be published in theopen literature. I am obligated to provide a brief summary and publication list of every completed experiment performed atNSRRC for NSRRC Annual and Activity Reports. Also, I authorize NSRRC to reproduce those contents in portable medialike CD or microfilm to be distributed for non-profit purpose.If any questions, please call of the User Administration Office +886-3-578-0281 ext. 7203, 7205 or 7207計 劃 主 持 人 簽 名(signature of the principal investigator).日 期 (yyyy/m/d):_______________(revised in 2003/07/11)