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合肥光源基于软X射线磁圆二色站实现谱学实验自动化全过程

2025-11-10 16:03     来源:中国科学技术大学国家同步辐射实验室     X射线 智能谱学线站 X射线装置

材料是所有产业的基础和先导,是支撑人类社会发展的基石。随着人工智能技术(Artificial Intelligence, AI)的飞速发展,材料研发范式从传统的“直觉和试错”走向人工设计的“智”造。在这个范式变化过程中,高通量表征起着“承上启下”的作用。通过多尺度(电子、原子、声子、介观)的精细化表征,结合物理模型或者AI数值模型,发掘材料性能和化学组分、结构之间的关联关系,从而为新材料的“智”造提供理论基础。而同步辐射是最适合应用于材料高通量表征的平台之一。它的波长连续覆盖X射线到红外线,可以探测电子、原子、声子结构。基于此,在国家同步辐射实验室的统一部署和安排下,实验部的闫文盛团队(王超、张文华、陈凯、李倩、陈双明和胡凤春),联合信息部的刘功发团队(陈留国)和信息学院的尚伟伟团队(张飞)基于同步辐射软X射线磁圆二色站开展了智能谱学线站建设。

合肥光源基于软X射线磁圆二色站实现谱学实验自动化全过程

近期,联合团队在智能谱学线站的建设上取得了阶段性进展。2025年11月1日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室组织专家对智能谱学线站的《XMCD站自动传样测试系统》进行验收测试。专家组由合肥工业大学、安徽大学和中国科学技术大学的5名专家组成。专家组听取项目相关工作汇报、审核测试大纲,进行现场测试。现场测试结果表明,《XMCD站自动传样测试系统》项目的实测考核指标均达到或优于验收指标。该自动传样测试系统包括了“样品和测试信息登记”、“检索提取样品”、“大气环境机械臂装样”、“真空建立和超高真空样品传递”、“测试光路自动对准”和“吸收谱自动采集”六个主要环节。

该项目的验收表明在同步辐射的软X射线波段可以通过自动化实现批量样品管理和实验流程调度、大气和超高真空的空间转换和复杂的样品传递功能,继而提高软X射线谱学线站的利用效率和自动化程度,满足材料研究新范式对同步辐射表征平台提出的新要求。


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