一、简介

X射线吸收精细结构谱(X-ray Absorption Fine Structure)是近二十多年来迅速发展起来的一个非常活跃的学科领域。它是研究、近邻原子作用的一种重要手段，是进行定量结构分析的有效方法。BSRF－XAFS实验系统始建成于1990年，束线为4W1B，是由单周期WIGGLER 4W1引出的一条非聚焦单色光束线，主要光学元件是双晶单色器。长期以来是国内唯一的一条XAFS专用光束线。2003年完成了系统更新改造。新XAFS专用束线1W1B由储存环中7周期WIGGLER 1W1引出，为聚焦单色光束线。该束线光强比4W1B提高了一个量级以上，2008年实验站建立了19元半导体阵列探测器，大大提高了痕量元素的测试能力。该束线一直稳定运行至今。有效机时利用率达到98％以上，每年完成的用户课题数为BSRF接受的总课题数的20％－30％。每年相关工作发表文章约为几十篇。

二、研究范围

　  由于XAFS适合于所有样品的物理状态，如晶体，粉末，同时溶液样品也可以研究，在各种pH值，温度，压力下也可以应用，所以是对晶体学和核磁共振方法的有效补充。因此XAFS被广泛应用于生命科学，生物大分子，环境科学，材料科学，催化，以及物理，化学，地矿，等多学科领域，是世界各同步辐射实验室涉及学科面最广、用户最多的实验方法之一。

三、研究方法发展方向

　  基于1W1B-XAFS线站，发展，建立，完善包括痕量、微区、时间分辨、极端条件的XAFS实验探测方法及分析手段，形成多方法高性能，稳定运行的XAFS实验平台，为生命科学，环境科学，材料科学，物理，化学，化工等学科领域做出国际一流的工作提供实验基础；

实现实验站兼用模式的运行，力争达到每年6个月以上的开放时间，最大限度满足用户的机时需求。

今后XAFS实验站重点发展方向如下：

一）发展微区µ-XAFS+µ-XRF吸收谱的试验方法：

应用方面：环境, 毒理，医学，生物，地矿及生命科学等领域的MAPPING，对于样品开展吸收谱及荧光分析方法同步微区分析。

二）发展时间分辨吸收谱试验方法：

应用方面：化学，化工，材料；动力学反应过程中的结构变化研究

主要指标：Q-XAFS方法达到秒量级, 能量色散方法达到毫秒量级，

三）发展原位，极端条件吸收谱试验方法：

应用方面：生命科学，化学，化工，材料科学等领域中高低温、高压条件下的吸收谱学结构研究

主要指标： 温度上限：1000ºC；温度下限：15ºK；压力上限：100 GPa

四）发展联合在线测试方法：

发展XAFS-SRF, XAFS-XRD等联合测试技术

四、束线结构

1W1B-XAFS束线由BEPC储存环中新建七周期永磁WIGGLER（1W1）引出。束线采用国际高强度同类束线的基本结构设计，其主要光学系统由准直镜，双晶单色器,及超环面镜组成, 是一条高强度、高能量分辨、单色聚焦光束线。

五、束线参数

　  在目前BEPCⅡ运行状态,其主要指标为：

可供实验的能量范围:　　　  4 — 29 keV

能量分辨率:　　　　　　　  <1-3 × 10-4　  @ 9 keV

样品处光通量:　　　　　　  >5×1011photons/s @ 9 keV; 2.5GeV, 200 mA

样品处光斑尺寸:　　　　  　0.9(H) × 0.3(V) mm2

六、实验站主要设备：

透射XAFS实验系统

LYTLE荧光电离室

19元高纯锗固体阵列探测器

低温原位反应室室（最低温度为10°K）

原位反应室（温度范围：常温－500℃，最高压力为2个大气压）

七、人员队伍与人才培养：

实验站人员：3

在读研究生：4

博士后：1

八、联系人：

谢亚宁：　 88235980  （0）；13167564982 （MP）

附图：

图1. 光束线结构示意图。

图三. 实测1W1B的单位环流(mA)产生的光通量谱。

测试条件：电离室长：24CM；扁压：900V；工作气体：Ar（99.9%）；吸收数据从CXRO网站下载。

图四. 1W1B实测铜K边吸收谱。吸收边上“小突起”清晰可见，由此可半定量表明1W1B束线能量分辨率达到了设计值： <1-3x10^-4(9 KeV处)

1W1B束线俯瞰