上海同步輻射光源超硬多功能線站（BL12SW），是上海光源二期線站工程中的專用于高能X射線應用的線站，其主要實驗方法是高能X光衍射和成像。

超硬線采用一線四站設計，包含2個大壓機實驗站及2個工程材料實驗站，其中大壓機實驗站主要針對地學和材料學相關的高溫高壓原位實驗研究，配備2臺高性能高溫高壓大腔體壓機（Large Volume Press）：

2000噸雙模大壓機（D-DIA和Kawai）

制造商：德國 沃根瑞特 Max Voggenreiter GmbH

200噸D-DIA形變壓機

制造商：德國 沃根瑞特 Max Voggenreiter GmbH

大壓機（Large Volume Press）結合同步輻射X光可以開展高溫高壓下的相變、狀態方程、流變、物性測量和超高壓原位實驗，是國內第一個同步輻射原位大壓機綜合性實驗站。

超硬線于2023年6月完成工藝測試驗收，各項測試指標均達到設計指標，開始進入用戶開放試運行階段。

2000噸 D-DIA/Kawai雙模大壓機實驗平臺  

2000噸高溫高壓壓機（型號 LPO 2000-710/80, 制造商：德國 沃根瑞特 Max Voggenreiter GmbH）配置 D-DIA和Kawai兩種多面砧加壓模具（Multi-anvil），最高加壓能力為2000噸。D-DIA模具常用6-8加壓方式，二級加壓最高樣品壓強可達35 GPa以上；一級加壓最高壓強預計 15GPa，差分錘行程-10~+10 mm，可適用于變形實驗。Kawai模具采用6-8二級加壓方式，壓強 >35 GPa。

雙模具設計拓展了壓機功能，可提高用戶實驗切換效率。

上海同步輻射光源2000t大壓機實驗站LVP2布局圖

2000t大壓機 D-DIA變形模具

200噸D-DIA形變壓機實驗平臺

200噸 D-DIA高溫高壓壓機（型號 LPO 200-300/70, 制造商：德國 沃根瑞特 Max Voggenreiter GmbH）主要針對壓力相對較低（<10 GPa）高壓實驗，兼顧一級和二級加壓兩種模式，用戶亦可臨時安裝其他便攜模塊裝置，以滿足特定的實驗方法需求。最高加壓能力為200噸，D-DIA模具差分錘行程-1~+4 mm。一級加壓使用碳化鎢壓砧，應用于10 GPa以內的實驗；二級6-8方式加壓時，一級使用碳化鎢壓砧，二級采用碳化鎢/燒結金剛石壓砧，最高壓力可達20 GPa。

上海同步輻射光源200t大壓機實驗站LVP1布局圖

壓機加熱

大壓機加熱系統支持不同的加熱材料，如Re片，石墨，LaCrO3等，主要根據加熱材料的電阻性質選擇相應的加熱檔位。加熱系統支持手動控制（按功率百分比）和自動控制（按目標溫度和加熱速率）兩種模式，可自動執行多段溫控程序。

18/11組裝石墨、10/5組裝錸加熱的功率-溫度曲線

實驗方法

（1）XRD衍射（AD-XRD）

XRD衍射實驗中入射X光能量（波長）固定，通過二維面探采集樣品的2θ-intensity衍射圖譜，根據布拉格方程λ = 2dsinθ，分析確認物相并獲得晶格參數。

（2）能量色散衍射（ED-XRD）

ED-XRD實驗入射光通常為白光，2θ衍射角固定不變，通過能散探測器可以獲得樣品光子能量-intensity圖譜，根據能散布拉格方程Edsinθ=C (常數C=6.1993 keV?)，分析確認物相并獲得晶格參數。

利用同步輻射大壓機和能散系統，可以在高溫高壓（HPHT）條件下原位（in situ）采集樣品的衍射數據，根據樣品的晶格參數，從而確定樣品壓力和物相，得到樣品的P-V-T狀態方程（EoS）。

上海光源線站工程屬于國家“十二五”重大科技基礎設施建設項目，由國家發展改革委、中國科學院和上海市人民政府共同投資，2016年12月開工建設，主要建設內容包括新建16條性能先進的光束線站、實驗輔助系統、光源性能拓展、建安工程及配套公用設施。上海光源線站工程建成后，這臺中能同步輻射裝置擁有了向用戶實驗的34條光束線和46個實驗站，極大地提升和拓展了上海光源的綜合實驗能力與用戶支撐能力，綜合研究能力實現跨越提升。上海光源已成中能區束流能量最高、光子能量覆蓋范圍最廣、安裝插入件最多、建成的束線和實驗站數量最多的中能同步輻射光源。

上海光源線站工程順利通過工藝驗收，標志著項目全部建設任務圓滿完成，光束線站、用戶輔助實驗室、加速器等各系統全面轉入試運行階段。上海光源線站工程的建設，也有力地推動了我國同步輻射技術的發展，提高了我國同步輻射高端儀器設備的研制能力，并為我國同步輻射裝置建設發展提供了技術和人才儲備。

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