10月28日，在由中國科學(xué)院組織的工藝測試中，超高分辨率寬能段光電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（“夢之線”，BL09U）項(xiàng)目順利通過技術(shù)測試，全面達(dá)到驗(yàn)收指標(biāo)。其中，作為關(guān)鍵指標(biāo)的光束線的能量分辨本領(lǐng)，一舉突破50000，此分辨率下的光子通量亦達(dá)到1.2×1010phs/s。此前，瑞士光源ARDRES光束線擁有世界最高的軟X射線分辨能力，相同能量下的分辨本領(lǐng)為33000。

　　“夢之線”是由國家財(cái)政部支持、中科院物理研究所牽頭、中科院上海應(yīng)用物理研究所和大連化學(xué)物理研究所共同承建的國家重大科研裝備研制項(xiàng)目，目標(biāo)是建成國際上最先進(jìn)的同步輻射光電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。上海應(yīng)物所負(fù)責(zé)雙插入件和光束線的建設(shè)。夢之線的科學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)超寬能段覆蓋（20－2000eV）和超高能量分辨（25 meV@867 eV），并將角分辨光電子能譜（ARPES）、光電子顯微鏡（PEEM）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)站與光束線有機(jī)集成，創(chuàng)造一個(gè)絕佳的軟X射線實(shí)驗(yàn)環(huán)境。ARPES是唯一能直接獲得倒易空間中費(fèi)米能級附近價(jià)帶電子的方向、速度和散射過程的實(shí)驗(yàn)手段，適用于研究強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)（超導(dǎo)、石墨烯等）、自旋電子學(xué)（拓?fù)浣^緣體、反常量子霍爾效應(yīng)以及磁性材料）、納米結(jié)構(gòu)及納米材料等。PEEM則能動態(tài)地對上述材料在實(shí)空間中呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高空間分辨解析。兩種手段相互補(bǔ)充，構(gòu)成了一套完整的分析材料電子能帶特性及其構(gòu)效關(guān)系的光電子實(shí)驗(yàn)集成系統(tǒng)。

　　超高的性能指標(biāo)對光束線的設(shè)計(jì)與建設(shè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)，上海光源建設(shè)團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)、加工，到安裝調(diào)試，都進(jìn)行了大量精心的調(diào)研與準(zhǔn)備，克服了重重困難和障礙。光束線很多部件的指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了目前的工藝制造極限，例如光柵的面形誤差要小于0.1mrad，光柵的刻線密度最高達(dá)3600 L/mm，單色儀的機(jī)械穩(wěn)定性小于0.01弧秒。高熱負(fù)載會引起鏡面的熱變形，在超高能量分辨率的條件下，對鏡面熱變形的要求也非常嚴(yán)格，因此提出了一種新的光束線設(shè)計(jì)，通過調(diào)節(jié)光柵的角度修正熱變形對能量分辨率的影響，經(jīng)過實(shí)際測試效果非常好。對于光束線的準(zhǔn)直、安裝、溫度穩(wěn)定性、振動穩(wěn)定性也較以往線站相比提出了更高的要求。由于光束線的能量范圍覆蓋碳邊，為了防止碳污染對以后實(shí)驗(yàn)的影響，對每一個(gè)鏡箱的真空都提出了嚴(yán)格的要求，并進(jìn)行了一個(gè)多月的真空烘烤，鏡箱真空達(dá)到1.1´10-10Torr。為了避免在低能處的超高熱負(fù)載，光源采用雙EPU作為光源，分別適用于低能段和高能段。單色儀中采用4塊極高光學(xué)平整度的變線距光柵，以覆蓋不同的光子能量范圍。為了使光柵切換過程中樣品處的光斑位置不變，就要對光柵的姿態(tài)進(jìn)行非常精密的調(diào)節(jié)，單色儀放置于輻射防護(hù)棚屋之外，對輻射防護(hù)提出了很高的要求，通過采取局部屏蔽的方式，解決了這一問題。單色儀的溫度穩(wěn)定性對能量的穩(wěn)定性有很大影響，為此把單色儀置于恒溫棚屋內(nèi)，溫度穩(wěn)定性為0.1°C，獲得了<10meV@24小時(shí)的能量穩(wěn)定性。單色光狹縫的熱膨脹對于能量穩(wěn)定性也有很大的影響，采用因瓦合金作為單色光狹縫的支架，最大限度地降低了單色光狹縫的熱膨脹系數(shù)，并且采用局部控溫的方式保證其溫度穩(wěn)定性。狹縫后是KB鏡，用來將單色光聚焦到樣品處，聚焦光斑的大小是幾個(gè)微米，KB鏡的姿態(tài)對于聚焦光斑的大小至關(guān)重要，兩塊KB鏡一共有10個(gè)自由度可以調(diào)節(jié)，對于加工、安裝和調(diào)試提出了非常高的要求。

　　光束線子項(xiàng)目自2010年1月開始動工，于2013年7月30日通光至實(shí)驗(yàn)站。隨后在單色光模式下不斷優(yōu)化光路，沖刺軟X射線能量分辨率的世界紀(jì)錄。在此過程中，解決了一系列的問題。例如，在長時(shí)間（>24小時(shí)）穩(wěn)定性測量中，發(fā)現(xiàn)能量有漂移現(xiàn)象，原因其一是恒溫棚屋長時(shí)間溫度的溫度性欠佳，是由環(huán)內(nèi)工藝水的水壓、水溫不穩(wěn)造成恒溫棚屋的風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，后通過給恒溫棚屋專配冷水機(jī)得以解決；發(fā)現(xiàn)單色光狹縫處的因瓦合金支架大廳局部吹風(fēng)溫度變化較大，導(dǎo)致高度變化，引起能漂，采用有機(jī)玻璃罩將支架屏蔽保護(hù)后大為改善。

　　在工藝測試中，也對能量覆蓋范圍、偏振性能、ARPES能量分辨率和PEEM空間分辨進(jìn)行了測試，均達(dá)到了項(xiàng)目驗(yàn)收要求。