SOLEIL由注入器、输运线、储存环和同步辐射实验线站等部分组成。注入器是一台直线加速器，电子枪产生的正负电子束在直线加速器中加速后分别注入椭圆形的增强器继续加速，直至电子能量直到达到SOLEIL要求的2.75 GeV。储存环周长354米，为了利用产生的同步辐射光，电子进入储存环后将运转几个小时。弯转磁铁使电子改变通常的线性运动轨迹而沿着储存环的轨道运转，四极磁铁使电子束聚焦为头发丝般的直径。扭摆磁铁(也称插入件)迫使正负电子束做波浪形的曲线运动，使电子有可能在直线段产生同步辐射光。储存环内的电子运行速度几乎达到30万公里/秒的光速，产生的同步辐射光从远红外、紫外，到硬X射线，光强约为太阳光的1万倍。引出的光束线位于储存环四周，每个光束线是一个独立的实验室。实际上，SOLEIL设计的最大容量可以容纳43光束线。

同步辐射光通过光束线上的单色仪引至实验站，每条束线提供的同步辐射光类别不同，实验站同时提供多种实验分析技术，科学家们因此得以观察物质的微结构，研究物质的化学、电子和磁行为，在生物、医药、材料科学等领域探索。

同步辐射光穿透物质本身，使人类了解了物质的亚微态:内在结构和基本性质。如今，越来越多的科学研究需要借助同步辐射实验来实现，尤其是基础科学:物理、纳米科学、化学、材料科学、生命科学、地球和大气科学、环境科学、医药甚至古生物学。

SOLEIL光源同样适用于应用科学研究和持续性发展:医药、生物技术、石化、美容、农产品加工、机械业、冶金、塑料陶瓷玻璃品制造、地理环境、国防、科技警察、文化遗产保护等。它向全法国和全世界开放，包括中小型企业、团体和个人。

(1)医药业

肾结石作为常见疾病，其发病率一直呈增长趋势，工业越发达的国家，发病率越高，法国就有10%的人患有肾结石。这一疾病的检测相当棘手。当诊断出来时常常已是晚期，病人不得不进行手术切除。一位Necker医院的女病人，罹患遗传性肾结石，利用SOLEIL光源上的SMIS束线同步光进行了红外线显微光谱检查，仅仅几小时后就取到了结果，使她较早地发现了病灶，采用了有效的药物治疗，避免了手术的痛苦，保留了既完整又健康的肾。

帕金森病人在法国约有80万，多数为65岁以上的老人。为了寻找有效的治疗方法，必须对其复杂的成因--大脑神经元坏死做全面深入的了解，特别是掌管记忆和智力的神经元。目前，人类对这一疾病还没有找到确切的解释。但科学家们提出一个假设:帕金森症源于肽和β淀粉的粘合。在健康的脑组织中，二者的凝聚是可溶解性的，但对帕金森患者，神经元凝结成板状，多学科研究的结果显示:铜离子介入β淀粉而导致过渡粘合。法国图卢兹(Toulouse)化学实验室利用SOLEIL光源上SAMBA束线的X射线吸收光谱来定义铜离子，分析在低温和常温状态下与β淀粉的相互作用，以研制治疗帕金森病的有效药物和疗法。

(2)天文学

46亿年前，太阳系由巨大的分子云裂变，经过近2亿年的演变终于形成。某些原始物质中的物理化学特性保存至今，譬如:彗星，即是那混沌初开时期的遗物。因此，利用SOLEIL光源上的SMIS红外线显微光谱，分析彗星微粒的内部结构和矿物组成，可更清晰地揭开太阳系的神秘面纱。

(3)考古学

地质和考古学家在萨克莱(Saclay)高地勘测和研究过程中，利用SOLEIL光源的高端技术，对发现物体的表面和内部结构做了准确、深入的研究。并利用SOLEIL的造影技术和微提取分析法，更细致地了解了物体的来源、生产工艺和保存方法。

(4)美容业

同步光源很早就应用于美容业，不仅用于美容新产品的研发，而且跟踪使用后的美容效果。目前，利用SOLEIL光源，在SWING、SMIS、DISCO、PSICHE束线上都有这方面的研究，比如:皮肤和头发的分子结构分析，发乳、发胶、摩丝的内在结构、稳定性及老化，水、美容品和皮肤的融合吸收过程及其纳米微结构……

(5)新材料

塑料袋、洗涤剂、洗衣液、胶水，这些人类日常生活的必需品都来自石化工业。它们不仅造成严重的环境污染，而且生产这类产品本身就会产生许多垃圾，它们的销毁又导致二氧化碳的大量排放。因此寻找新材料，将对环境的污染减到最小化，已迫在眉睫。

绿色化学倡导利用催化作用引导化学反应。法国里尔大学的异质催化研究团队为了直接将甲醇转变为二甲氧基甲烷，在SOLEIL光源上SAMBA、ODE束线的X射线吸收光谱上实验了多种催化剂:氧化铼与氧化铝粉末混合或氧化钛与氧化铝粉末混合。这是人类走向植物源生化溶剂和产品的第一步。

SOLEIL光源拥有自己的网站，每月发行期刊:《Le Rayon de SOLEIL》，每年举行一次年会。自2006年1月以来每年召开一次用户会议，旨在收集加速器的最新运行情况、辐射光源的性能和效果，整理一年来工作的新进展，以及取得的重要研究成果。

SOLEIL是多科学研究的中心，无疑也是科学技术的交流站和传播站。从2002年开始，SOLEIL即对外开放，与各大中小学校、科技活动中心、市政府图书馆和多媒体中心合作，向大众推广加速器的科普知识。每年，成千上万的学生、科技爱好者、市民来这里参观、学习、与科研人员探讨。2009年9月，在奥尔良省议会举办了第七个SOLEIL科学日，主题为《材料与科学大装置》。同时，SOLEIL在科学节、职业论坛、文化遗产日等期间组织丰富多彩的科教活动，并配有流动科普宣传车，鼓励更多的年轻人加入到高科技研究的行列。为所在地区带来巨大的发展机遇。

SOLEIL所在的埃松省(Essonne)历史悠久，但无论是公元前5世纪的克尔特时期，还是中世纪，或者11-12世纪的墨洛温王朝，甚至到20世纪的现代社会，埃松一直属于法国的偏远落后地区。散落的高卢人农场组成了这里主要的地理坐标，几处小村庄从事最简单的农业生产。

法国的一些大学和科研中心逐渐在埃松聚集，包括法国最好的大学--法国综合理工大学校(Ecole Polytechnique)、大型研究机构(Medicin Sante)、大型企业的实验室和活跃的中小企业网络。1998年10月，在埃松省省会埃佛利(Evry)建立了一个由巴黎大区议会、埃松省议会、埃佛利市和法国抗疾病协会联合成立的非盈利性协会"基因谷"科技园(Genopole)，这是法国的第一个科技园区，经过10余年的蓬勃发展，基因谷已经拥有20多个实验室、3个国家级研究中心，近70家生物技术公司进驻园区，法国近年基因工程方面的重要工作都在这里完成。

2002年SOLEIL光源落户埃松的萨克莱后给埃松带来了新的发展机遇。在生命科学研究进入后基因组时代之时，蛋白质科学研究已成为各发达国家竞相抢占的制高点。而以蛋白质结构和功能研究为主要目标的结构基因组学研究80%以上的工作需要在第三代同步辐射光源上进行。基因谷与SOLEIL光源联手，可谓"如虎添翼"。

埃松省议会主席在2006年SOLEIL光源的完工仪式上曾骄傲地宣布:因为拥有了最具世界影响力的高端科技，埃松省在科技研发和创新方面飞跃发展，已成为法国最活跃最具吸引力的地区之一。

法国科技界人士认为，SOLEIL第三代光源这种大型科研设施的落户，将进一步增强该地区的科研实力，使巴黎地区成为可与伦敦、慕尼黑、柏林相媲美的国际重要科研城市。

​同步辐射光源是指产生同步辐射的物理装置。第一代同步辐射光源是寄生于高能物理实验专用的高能对撞机的兼用机，第二代同步辐射光源是基于同步辐射专用储存环的专用机，第三代同步辐射光源为性能更高且储存环之直线段可加装插件磁铁组件之同步辐射专用储存环的专用机，现在正在研究的自由电子激光器则为新一代的高强度光源设施。

"上海同步辐射光源"2004年12月25日破土开工，由中国科学院与上海市人民政府共同向国家申请建造，由中国科学院上海应用物理研究所承建，总投资约12亿元，我国迄今最大的大科学装置"上海同步辐射光源"。在我国，第一代同步辐射光源是"北京光源"，第二代光源是合肥国家同步辐射实验室，第三代光源就是"上海光源"。

"上海光源"发出的超强X光将对微观世界的认知带来一场"成像革命"--它将利用比普通X光机亮上亿倍、强百万倍的同步辐射光对物质进行微观"成像"。接近光速运动的电子在磁场中作曲线运动改变运动方向时所产生的电磁辐射，也就是同步辐射光源。从上世纪70年代起，全球建成和在建的同步辐射光源装置已有60余座。在国际上已经建成的20台第三代同步辐射光源中，"上海光源"的能量居世界第四，仅次于日本、美国、欧洲的有关设施。它还将与我国台湾地区以及日本、韩国、印度的第三代同步辐射光源一起，形成堪与美欧媲美的亚洲光源群。与第二代合肥同步辐射光源相比，第三代"上海光源"其电子束发射度约4纳米弧度，二者相差近40倍，其得到的光亮度相差约1600倍(约三个量级)。"上海光源"拥有的高强度、高亮度、高稳定性等特性，可用以从事生命科学、材料科学、环境科学、医学、药学等多学科的前沿基础研究，以及微电子、石油、医疗诊断等高技术的开发应用的实验研究。以生命科学为例，生命科学已进入了后基因组时代，蛋白质科学已成为各发达国家竞相抢占的制高点。而以蛋白质结构和功能研究为主要目标的结构基因组学研究80%以上的工作需要在第三代同步辐射光源上进行。开放共享是大科学装置的显著特点。"上海光源"具有建设60多条光束线的能力，届时可以同时向上百个实验站提供从红外光到硬X射线的各种同步辐射光，给用户的供光机时将超过5000小时/年。目前，首批7条光束线与实验站全部完成安装和调试，所有60多条光束线计划在未来15年内完成安装调试。"上海光源"已收到全国78所大学的301份使用申请，共计2868个机时段23000个小时。如此大规模的申请，恐怕将'上海光源'明年的机时量排进去都不够。

上海同步辐射装置( Shanghai Synchrotron Radiation Facility，简称 SSRF)，是一台世界先进的中能第三代同步辐射光源，总投资计划12亿人民币。上海同步辐射装置的电子储存环电子束能量为3.5GeV(35亿电子伏特)，仅次于世界上仅有的四台高能光源(美、日、欧 台湾各一台)，居世界第五，超过其它所有的中能光源; X射线的亮度和通量被优化在用户最多的区域。

上海同步辐射装置是国家级大科学装置和多学科的实验平台，由全能量注入器、电子储存环、光束线和实验站组成。全能量注入器提供电子束并使其加速到所需能量，电子储存环储存电子束并提供同步辐射光，光束线对引出的同步辐射光进行传输、加工，提供给实验站上的用户使用。

(一)提供电子束的全能量注入器

全能量注入器包括电子直线加速器、增强器和注入/引出系统，其作用是向电子储存环提供所需的电子束。电子枪产生的能量为10万电子伏特的电子束，先被约40米长的电子直线加速器加速到3亿电子伏特能量，然后被注入到周长约158米的增强器中，由增强器继续加速到35亿电子伏特，再经过注入/引出系统注入到电子储存环。这种把电子束加速到了电子储存环运行能量的注入器叫全能量注入器。整个注入过程必须通过一套专门设计的时序控制系统来"精确指挥"。

(二)产生同步辐射光的电子储存环

电子储存环是一个周长为396米的闭合环形高科技装置，相当于一个学校400米环形跑道的操场，用来储存35亿电子伏特高能电子束。电子储存环是同步辐射光源的主体与核心，其性能直接决定了同步辐射光源性能的优劣。它由真空度为10-9乇的超高真空室、高精度磁铁系统、高频加速腔、高灵敏的束流探测仪器和控制系统等组成。高精度磁铁系统是储存环的主要部件，包括40台二极偏转磁铁、200台四极聚焦磁铁和140台六极色品磁铁。根据设计要求，这些磁铁按特定顺序沿环排列，形成一个呈20周期的消色散磁聚焦结构，每周期含有一段7米或5米长的直线段。为保证向用户提供在空间位置上高度稳定的同步辐射光，电子束轨道的稳定需要被控制在微米量级。

(三)光束线---"桥梁"

光束线沿着电子储存环的外侧分布，它是用户实验站与电子储存环之间的"桥梁"，对从电子储存环引出的同步辐射光，按用户要求进行再加工，如分光、准直、聚焦等，并输送到用户实验站。它包括安装在真空管道内的一系列精密光学系统，涉及的主要光学元件有准直狭缝、聚焦镜、单色仪(光栅或晶体)和反射镜等，这些特殊的现代光学器件对材料、工艺、精度、控制和冷却等都有十分苛刻的要求。此外它还有快速

真空阀和辐射防护闸以实施真空和辐射安全的连锁保护。

(四)探索自然奥秘的实验站

实验站是科学家和工程师利用同步辐射光揭开科学秘密、开发高新技术产品的综合科技平台。在这里同步辐射光被"照射"到各种各样的实验样品上，同时科学仪器纪录下实验样品的各种反应信息或变化，经高速计算机处理后变成一系列反映自然奥秘的曲线或图像。

将落户张江高科技园区

1999年7月上海同步辐射装置工程领导小组审议并批准上海同步辐射装置落户上海浦东新区的张江高科技园区，占地300亩。地铁2号线将它与陆家嘴金融贸易区、市中心南京路步行街等直接相连，行程15~20分钟。由此，上海可望在21世纪成为全国乃至世界的多学科前沿研究中心。

国家科技领导小组已于1997年6月批准上海同步辐射装置先进行工程预制研究，以掌握建设上海同步辐射装置的关键技术，形成骨干科技队伍。在国家计委和上海市人民政府的共同支持下，工程预制研究自1999年起，由工程指挥部在中国科学院上海原子核研究所组织实施。目前已完成41项涉及上海同步辐射装置大部分重大关键技术非标设备的研制，其中26项达到国际上第三代同步辐射光源同类设备的先进水平，并于2001年3月通过了由中国科学院基础科学局和上海市计委共同主持、主要由两院院士组成的专家组的鉴定。与此同时，还完成了《上海同步辐射装置工程初步设计》，形成了一支专业配套、结构合理的设计、建设和研发骨干科技队伍。