国家同步辐射实验室学科方向加速器物理、加速器工程技术、同步辐射光学工程、同步辐射实验技术及其应用研究
加速器物理和加速器工程技术：围绕光源的高质量运行，继续开展提高光源性能的研究，探讨合肥光源的发展方向，开展相应的加速器物理及工程技术研究，在微波加速结构、插入件、加速器控制、束流测量等方面开展有特色的工作
同时，依托合肥光源和待建的上海光源，开展上海光源深紫外自由电子激光研究；作为探索第四代光源的另一途径，继续在NSRL进行储存环自由电子激光研究
同步辐射光学工程：发展同步辐射光束线技术、新型探测器和光学元件
同步辐射实验技术及其应用研究：不断更新和发展实验新方法、新技术，满足同步辐射应用研究需要；在光谱、光电子能谱、圆二色谱等谱学方面对新型功能材料及光化学过程开展研究；利用Wiggler辐射，开展长程及短程有序的物质结构研究；发现和优化新材料集成组合技术及物性检测研究；微电子机械系统（MEMS）的加工方法和相关基础研究；开展生物样品的同步辐射显微术研究
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