【高压线站】 

负责人：李晓东（010-88235981  lixd@ihep.ac.cn）  

试用课题（PILOT proposal）联系人：张飞，010-88235426，fzhang@ihep.ac.cn

【线站综述Overview】

ID31高压光束线站是高能同步辐射光源（HEPS）首批建设的特色线站之一，面向极端条件下材料结构的原位表征需求，旨在支撑材料科学、地球与行星科学、物理和化学等领域的前沿研究，尤其是解决与极高压力（如金属氢探索）相关的重大科学问题。依托HEPS 6 GeV储存环高能量、低发射度的优势，线站可提供20–75 keV宽能区、多尺度聚焦光斑（200 nm–20 μm）的高通量X射线探针，结合三个独立配置的实验平台与先进的Eiger2 XE 16M CdTe探测器，为用户开展宽温压范围及动态高压行为的探索提供最佳实验条件。

DAC实验的样品极小，且金刚石压砧在低能段吸收严重，因此获取高信噪比的衍射信号需要小且紧凑、高能的X射线，此外，进行超高压衍射实验对光束线的稳定性有极高的要求，为此我们专门针对DAC用户的需求对光束线设计进行了优化。利用水平反射的伪切槽双晶单色器（CCM），并配备Si(111)和Si(220)可覆盖20～ 75 keV能量范围；采用复合折射透镜（CRLs）和K-B聚焦镜可实现从微米尺度到亚微米的聚焦光斑。

为了满足不同科学需求，ID31配置了三个功能互补的实验平台：通用高压平台（GPT）、激光加热平台（LHT）、亚微米聚焦平台（Sub-μT），覆盖从常规静压到动态加载、高温-高压、低温-高压极端条件实验。

• 通用高压平台（GPT）：位于第一实验棚屋内的上游，提供20、30、40、50及75 keV单色光，通过CRLs实现亚微米–微米级光斑。GPT配备高精度、大承重样品定位系统，支持电阻加热、低温恒温器及动态加载等多种极端环境，兼容巴黎–爱丁堡压机等大型装置。结合Eiger2探测器支持<1 kHz动态加载实验（P < 300 GPa，4–2000 K）。

• 激光加热平台（LHT）：位于第一实验棚屋内的下游，专用于20、30、40 keV微米聚焦光斑的双面激光加热实验。具备连续与脉冲模式，温度可达4000 K以上，并配备精确的测温系统，支持高温–高压状态的材料研究。

• 亚微米聚焦平台（Sub-μT）：位于第二实验棚屋，提供20-40 keV单色光，通过预成形K-B镜实现<200 nm聚焦。实验站配备高精度气浮转台与三维压电纳米定位系统，适合开展极小体积样品和成像类实验。

此外，所有平台均配备在线红宝石荧光与拉曼光谱系统用于压力测量，以及气膜加压系统以提升实验效率与灵活性。

为了匹配高性能的X射线，实验站配备了最先进的X射线探测器Eiger XE 16M CdTe。

在设计之初，线站即充分考虑了未来发展的可拓展性，在光学与实验站布局上预留空间，便于开展相干衍射、发射谱、成像等新型实验方法，确保长期保持国际先进水平。