上海光源（英語：Shanghai Synchrotron Radiation Facility，縮寫為SSRF）是一台高性能的中能第三代同步輻射光源。
工程5月15日通過國家驗收。上海光源線站工程由國家發展改革委立項支持，於2016年11月開工建設，2023年7月全部建成，投入運行後將使上海光源的實驗研究能力實現跨越式提升。
基本介紹
- 中文名：上海同步輻射光源
- 外文名：Shanghai Synchrotron Radiation Facility
- 英文簡寫：SSRF
- 投資：12億人民幣
歷史沿革,布局構造,整體結構,電子儲存環,光束線,輻射防護,地理位置,建設實況,研發項目,生命科學,材料科學,醫學,微電子,套用前景,科研影響,平台特性,國際地位,二期工程,
歷史沿革
1993年12月，丁大釗等三位院士建議“在我國建設一台第三代同步輻射光源”。
1997年6月，國家科教領導小組原則同意開展上海同步輻射裝置工程預製研究。
1998年3月，國家計委正式批准項目，總經費8000萬。
2000年7月，國家科教領導小組要求繼續開展研究。
2001年3月，SRF預製研究通過專家鑑定。
2002年，開始二期預製研究工作。
2003年7月，中科院正式確定啟動SSRF立項工作。
2004年6月28日，中科院與上海市共同組織項目可行性研究報告的專家評議。
2004年7月26日~27日，受國家發展和改革委員會委託，中國國際工程諮詢公司在北京組織專家對上海光源可行性研究報告進行了評估。
2004年11月15日，國家發展改革委批覆上海光源項目可行性研究報告。
2004年12月，國家發展改革委批覆上海光源項目初步設計。
2004年12月24日，中國科學院批覆上海光源項目開工報告。
2004年12月25日，舉行上海光源工程開工典禮，正式破土動工。
2007年4月16日，增強器正式開始隧道安裝。
2007年5月15日，直線加速器啟動調束，當日實現電子束出束。
2007年6月11日，儲存環設備總體安裝正式啟動。
2007年6月28日，直線加速器各項技術指標基本達到設計要求。
2007年11月30日，首批全部7條光束線站前端區設備安裝完成。
2007年12月24日 在開工三周年之際，上海光源出光。
2008年5月12日，第一條光束線站——小角散射線站首輪調試成功，將聚焦的同步輻射單色光引到實驗站樣品處。
2008年12月27日，第一條波盪器光束線站——軟X射線譜學顯微線站首輪調試成功。
2009年1月28日，第一台真空波盪器自主研製成功，在儲存環上安裝就位。
2009年2月6日，硬X射線微聚焦及套用線站首輪調試成功。
2009年3月7日，首批建設的最後一條光束線站——生物大分子晶體學線站首輪調試成功。
2009年4月中下旬，直線加速器、增強器和儲存環、首批7條光束線站通過工程科技委組織的專家測試。
2009年4月26-27日，上海光源工程建設國際評估會舉行。
2009年4月29日，上海光源國家重大科學工程舉行竣工典禮，上海光源工程按期建成，總工期52個月。同時，上海光源國家科學中心(籌)正式揭牌。
2009年5月6日，上海光源正式對國內用戶開放試運行。
2009年7月16日，上海光源完成對用戶的首輪開放，期間安排用戶實驗時間39天。
2009年10月22-27日，上海光源工程通過驗收工藝測試。
2009年12月8日，上海光源工程通過工藝鑑定驗收。
2010年1月18日，上海光源工程通過中科院和上海市組織的預驗收。
2010年1月19日，上海光源工程通過國家驗收。
2010年1月19日，上海光源工程順利通過國家驗收。驗收委員會一致認為，上海光源以世界同類裝置最少的投資和最快的建設速度，實現了優異的性能，成為國際上性能指標領先的第三代同步輻射光源之一，是我國大科學裝置建設的一個成功範例。
2010年1月20日，“上海同步輻射光源建成”入選“2009年中國十大科技進展新聞”。
2010年1月31日，中國中央政治局常委、全國人大常委會委員長吳邦國視察上海光源。
2010年3月2日，2003年諾貝爾物理學獎獲得者Anthony J. Leggett訪問上海光源。
2010年3月26日，全國政協副主席、科技部部長萬鋼視察上海光源。
2010年4月22日，全國人大常委會副委員長陳至立視察上海光源。
2010年5月14日，中共中央政治局委員、書記處書記、中組部部長李源潮視察上海光源。
2010年6月28~30日，“上海光源二期光束線站研討會”在江蘇常熟順利召開。
2010年7月23日，泰王國詩琳通公主殿下訪問上海光源。
2010年8月10～13日，“上海光源第二屆運行年會”在浙江舟山召開。
2010年11月3日~4日，“上海光源第二屆用戶學術年會”在上海光源召開。
2011年2月25日上午，科技部副部長陳小婭一行，在上海市科委副主任陸曉春陪同下，視察上海同步輻射光源。
2011年3月8日~14日，“十一五”國家重大科技成就展在北京舉行，上海光源作為國家科技基礎設施建設成就參加展覽。
2011年3月28~31日，“2011上海CCP4晶體學培訓班”在上海光源舉辦。此次會議由中國生物物理學會分子生物物理專業委員會、中國科學院上海套用物理研究所（上海光源）、中國科學院生物物理研究所及中國晶體學會大分子專業委員會聯合主辦。來自國內及港澳地區162名學員（其中正式學員100名）參加了此次培訓班。
2011年4月27日下午，“科普之旅”啟動儀式暨第一期活動——神奇光源探秘在上海光源舉行。
2011年5月9日，美國橡樹嶺國家實驗室主任托馬斯·梅森博士來到上海套用物理研究所進行訪問交流，並實地參觀上海光源。
2011年5月18日～20日，“成像技術講習班”在上海光源舉行。培訓班的正式學員100名、旁聽30多名。
2011年7月15~16日，由中國科學院基礎科學局和計畫財務局主辦、上海套用物理研究所承辦的“上海光源二期擬建束線站用戶研討會”在上海光源順利召開，來自全國各地的大學、研究所和企業代表142人出席了會議。
2011年8月9~12日，“上海光源第三屆運行年會”在浙江溫州召開。
2011年8月22~26日，由中國科學院上海套用物理所主辦的第33屆國際自由電子雷射大會（The 33rd International Conference on Free Electron Lasers）在上海國際會展中心召開，共有來自世界各地的300多名自由電子雷射領域的科學家參會。
2011年8月25日，中國石化集團公司黨組書記、董事長傅成玉、黨組成員、副總裁戴厚良一行，在中科院副院長江綿恆、中科院副院長施爾畏等陪同下，訪問上海同步輻射光源，並就中石化集團與中國科學院的全面合作進行了交流和討論。
2011年8月30日，英國Diamond光源副主任理察·沃克博士訪問上海光源，上海套用物理所所長趙振堂陪同參觀，雙方就同步輻射光源領域的合作進行了深入的討論和交流。
2011年9月14日，日本SPring-8工業套用代表團一行6人參觀訪問上海光源，並研究人員就同步輻射在工業中的套用進行了交流。
2011年11月3日，美國科學院院長Ralph J. Cicerone先生與美國科學院財務主管Jeremiah P. Ostriker先生來到上海光源參觀訪問。
2011年11月9日，澳大利亞技術科學與工程院（Australian Academy of Technology Science and Engineering）院長Robin Batterham教授一行14人訪問上海光源。 2011年11月11日，美國伯克利大學校長等一行訪問上海光源。
2021年6月19日，被中央宣傳部授予“全國愛國主義教育示範基地”稱號。
2022年11月，入選2021-2025年度第一批補充認定的全國科普教育基地。
2024年5月15日，國家重大科技基礎設施建設項目上海光源線站工程通過國家驗收。
布局構造
上海光源是極其複雜的大科學工程，包含有眾多系統，它們分別涉及超導高頻及低溫技術、超高真空技術、高精度數位化電源技術、高性能磁鐵及機械準直技術、高性能束流診斷技術、先進控制技術，以及先進光束線技術等多項先進技術，部件研製及系統集成難度極高；特別是須在保證各系統性能的前提下達到很低的故障率，以實現提供十幾到幾十小時的穩定束流、年運行5000小時以上供光時間的預定目。
整體結構
上海光源設計為先進的第三代中能同步輻射光源，由一台全能量注入器包括：一台150MeV電子直線加速器、一台周長為180米的能在0.5秒內把電子束從100MeV加速到3.5GeV的全能量增強器和注入/引出系統、一台周長432米的3.5GeV的高性能電子儲存環、以及首批建成的7+1沿環外側分布的同步輻射光束線站和實驗站組成。
上海光源儲存環平均流強300mA，最小發射度4納米弧度，束流壽命大於10小時。配以先進的插入件後，可在用戶需求最集中的光子能區（0.1-40keV）產生高通量、高耀度的同步輻射光，光子亮度大於10。儲存環共有40塊彎轉二極磁鐵、16個6.5米的標準直線節和4個12米的超長直線節，具有安裝26條插入件光束線、36條彎鐵光束線和若干條紅外光束線等共60多條光束線的能力，它可同時為近百個實驗站供光。首批建造的5條基於插入件的光束線站，分別是生物大分子晶體學線站、XAFS線站、硬X射線微聚焦及套用線站、X射線成像與生物醫學套用線站、軟X射線掃描顯微線站；2條基於彎轉磁鐵的光束線站分別是高分辨衍射線站和X射線散射線站。此外，還將建造一個基於軟X射線光束線的X射線干涉光刻分支線站。
每年供光機時將超過5000小時，每天可容納幾百名科研人員，在各自的實驗站上，使用同步輻射光進行多學科前沿研究和高新技術開發套用。
電子儲存環
在這個碩大的圓形裝置中，全能量注入器提供電子束並使其加速到所需能量，無數電子束以接近光的速度在閉合環形的真空電子儲存環中運行，並在拐彎時放出同步輻射光。電子儲存環是同步輻射光源的主體與核心，它的性能直接決定了同步輻射光源性能的優劣。為了保證向用戶提供在空間位置上高度穩定的同步輻射光，電子束軌道的穩定需要被控制在微米量級。
光束線
輻射防護
上海光源工程採取了多項措施防護高強度、高亮度的X射線輻射。圍繞著周長432米的儲存環外圍，工程建造了1米多厚鋼筋水泥的禁止圍牆，局部地區進行了禁止加厚；在禁止牆之外、X射線被引出所到達的用鉛做成的光學棚屋和實驗棚屋，因為X射線無法穿透鉛。
為確保光源開機後實驗環內無人，除了採用視頻監控、廣播通知、響鈴、閃燈等提示外，上海光源的運行部門還會派專人進行安全搜尋；上海光源實驗裝置內安裝了上百個緊急按鈕，開機後按任何一個按鈕，機器就會立即切斷電源，停止產生X射線，保證人身安全，這一安全控制系統採用的是國際安全標準。每次停機檢修的時候，上海光源也規定要先通風40分鐘後，通過輻射劑量儀的安全檢測後，才能進去檢修。
上海光源的實驗大廳輻射水平保持在上海的本底狀態。進入大廳進行光源實驗的科研人員，將全部佩戴一個如口哨般大小的“個人輻射劑量計”，工作人員定期檢查這個儀器所記錄的輻射劑量，對每位實驗者的輻射劑量建立個人檔案，並專門建立一個資料庫。
此外，上海套用物理所還制定了一套完善的輻射安全管理制度，並編制了專門的教材，對每位光源用戶進行上崗前的安全培訓。每條線站的負責人對用戶實驗樣品的安全性，也都要事先進行嚴格檢查。
地理位置
上海光源
從2004年12月25日正式破土動工，到2009年4月完成調試後向用戶開放。2010年1月19日下午順利通過國家驗收。標誌著中國這一性能指標達到世界一流的中能第三代同步輻射光源，歷經十年立項和五十二個月緊張建設，已全面、優質、按期完成工程建設。
建設實況
硬X射線微聚焦及套用光束線站（BL15U1）是上海光源工程首批光束線站中，第一條進行調試的真空波盪器光束線站。2009年2月6日下午，科研人員完成了調束前準備工作，晚18:00開始正式調束，隨即在光束線螢光靶和絲掃描探測器上分別觀測到波盪器輻射光斑和光電流，21:30分在實驗站鈹窗出口處的電離室上探測到波盪器輻射的5.4 keV單色光（3次諧波），並掃描獲得該能量下單色器搖擺曲線，實現了首輪調束目標。隨後，科研人員連續奮戰，測量了波盪器光源3－11次諧波輻射光譜，完成Cu的近邊吸收譜的測量和單色器能量標定，測量了微量元素標準樣品SRM610（500ppm）和SRM614（1ppm）的螢光譜。
BL15U1線站獲得的Cu的近邊吸收譜
BL15U1線站使用的真空波盪器由中國科學院上海套用物理研究所自行設計和研製，是國內第一台真空波盪器。真空波盪器是決定中能第三代同步輻射光源能否產生可與高能光源相比的硬X射線的重大關鍵設備，其結構複雜、工藝難度高，是集高精度磁體技術、超高真空技術、精密機械傳動和控制技術等多項高技術於一體的光源設備。BL15U1線站使用的這台波盪器共80個磁周期，周期長度25mm，採用混合型磁體結構，最小工作磁間隙7mm，最大峰值磁場強度0.95T；波盪器為真空型結構，全部磁體和支撐梁處於超高真空環境中；機械傳動採用磁列錐度可調、雙電機驅動方案，通過控制系統操作實現上下磁列平行模式和錐度模式運行。上海光源首批線站使用的兩台真空波盪器原計畫整機從美國公司進口，由於該公司製造工期嚴重延誤，為確保進度，上海光源工程經理部於2008年3月決定緊急啟動自主研製兩台真空波盪器的工作。工程經理部從各相關係統抽調技術骨幹組成項目組，集中力量研製，經過設備調研、方案設計、工程設計與評審、非標設備製造和標準設備採購、設備總裝和調試，僅用11個月的時間就完成了國內首台真空波盪器的研製，為最後工程節點的可控提供了保證。2009年1月28日，這台真空波盪器完成磁場、真空、機械與控制等性能測試，順利安裝到儲存環上；2月3日完成現場準直、真空安裝調試、電氣安裝和聯合調試，2月4日調試出光。根據實測的輻射光譜進行最佳化後，光束線末端的探測器上已觀察到波盪器高強度的11次高次諧波輻射，從實測強度歸算出的波盪器相位誤差約在4度的水平，達到預期目標。
2009年3月16日，中控室監控加速器工作
SSRF 產生的同步輻射光覆蓋從遠紅外到硬X射線的寬廣波段。利用低發射度的中能強流電子束和國際上插入件技術發展的新成就，在用途最廣泛的X射線能區（光子能量為0.1~40 keV）產生高耀度和高通量的同步輻射光，使其基本性能在許多重要方面位於世界上正在設計和建造中的光源的前列。
建築安裝工程： 2004年12月-2006年9月
設備加工與製造： 2005年3月-2007年11月
設備安裝與系統調試：2005年7月-2008年3月
調束與試運行： 2008年4月-2009年4月
研發項目
普通的X光就能清晰拍攝出人體的組織和器官，而上海光源釋放的光，亮度是普通X光的一千億倍。通俗說來，上海光源相當於一個超級顯微鏡集群，能夠幫助科研人員看清病毒的結構、材料的微觀構造和特性。在實驗站，同步輻射光被“照射”到各種各樣的實驗樣品上，同時科學儀器記錄下實驗樣品的各種反應信息或變化，經處理後變成一系列反映自然奧秘的曲線或圖像。
非聚焦X射線光斑
SSRF已經成為生命科學、材料科學、環境科學、地球科學、物理學、化學、信息科學等眾多學科研究中不可替代的先進手段和綜合研究平台，也是微電子、製藥、新材料、生物工程、精細石油化工等先進產業技術研發的重要手段。還將直接帶動中國電子工業、精密機械加工業、超大系統自動控制技術、高穩定建築技術，以及其它相關工業的快速發展。
生命科學
科學家利用上海光源裝置，可破解生物大分子三維結構，快速測定蛋白質三維晶體結構，為正在到來的“後基因組時代”生命科學研究創造優良條件，使中國生命科學迅速進入結構分子生物學的世界前列，並從“源頭”上促進中國醫學、製藥和生物技術產業的創新發展。
利用上海光源的X光顯微成像和斷層掃描成像技術，可直接獲取亞細胞結構圖像，給中國科學家提供全新的生命動態視野，這可能成為21世紀國中國生命科學的光輝里程碑
材料科學
用上海光源中的高亮度X射線光束，可揭示材料中原子的精確構造，以便設計出更多豐富人們生活的新穎材料。
醫學
用上海光源中的雙色減影心血管造影技術，可為心血管疾患作快速清晰的早期診斷。
微電子
截至2015年12月，上海光源首批7條線站共開機提供182123小時用戶實驗機時，支持課題近7000個。來自365家高校、科研院所、醫院和公司的1938個研究組的12674名用戶在這裡開展實驗，並取得了豐碩的成果。
套用前景
同步輻射為許多前沿學科領域的研究提供了一種最先進又不可替代的工具。利用同步輻射實驗技術開展實驗研究所涉及的學科之眾多，套用的領域之廣泛，是其它大科學裝置無法比擬的。
生命科學和醫藥學與人類健康生活息息相關，也是同步輻射光得到廣泛套用的重要領域。同步輻射X射線衍射方法是當前測定生物大分子結構的最有力手段，是研究生命現象與生物過程的利器。英國科學家J. Walker和美國科學家R. Mackinnon籍助同步輻射研究生物分子的結構與功能，取得了突破性的成就，先後榮獲1997年度和2003年度諾貝爾化學獎。研究病毒以及病毒與人體內發生作用的生物分子的結構，對於弄清病毒的致病機理與過程至關重要，利用這些結構信息有針對性地進行藥物設計、合成與篩選，可以大大加快新藥物研製的進程。利用這種方法，國外已成功研製出用於治療愛滋病的藥物，對於降低愛滋病的死亡率起到了良好的作用。在2003年中國出現SARS疫情後不久，中國科學家就利用同步輻射光成功測定了SARS病毒主蛋白酶的結構，為研製抵禦SARS病毒的藥物提供了重要信息。在醫學診斷方面，同步輻射光也展示出了非常重要的套用前景。心血管疾患常導致突發性死亡，是威脅人類生命的主要疾病之一。採用同步輻射光源X射線的造影技術可以實現安全、高清晰的心血管成像，為心血管疾病的早期診斷提供安全、快速的診斷方法。在腫瘤診斷方面，利用同步輻射光的高分辨特點，可以發現很小的腫瘤，實現腫瘤的早期診斷以提高腫瘤的治癒率。
材料科學是支撐高技術經濟發展必不可少的基礎，未來的技術革命將在很大程度上取決於新型材料的發明，例如半導體、高分子聚合物、合金、陶瓷、超導材料、複合材料、金屬玻璃以及納米材料等，這些具有異乎尋常性能的新型材料將在計算機、信息、通訊、航空航天、機器人、醫藥、微機電和能源等新興產業中獲得越來越廣泛的套用。利用上海光源所產生的高亮度同步輻射光束，可以揭示材料中原子的精確構造和得到有價值的電磁結構參數等信息，它們既是理解材料性能的"鑰匙"，也隱含著發明新穎材料的原理來源。
人類賴以生存的自然環境是脆弱的，資源也是有限的。環境污染、生態失衡、資源短缺、地球變暖和自然災害等，都對人類的生存構成了直接威脅，地球和環境科學面臨的許多挑戰正成為世界性的課題。分子環境科學以同步輻射X射線譜學技術作為主要分析手段，能在分子水平上描述環境污染物的形態，研究污染物的遷移和轉化的複雜化學過程，從而評估污染風險和確定污染治理方案。而基於分子環境科學所建立起來的受環境污染植物的修復技術，以其自然、生態、綠色的特點而越來越受到重視與歡迎，可望產生重大的社會效益和經濟效益。在地球科學研究方面，利用高亮度同步輻射X射線作為微探針，將能夠深入地了解地殼深處和地幔中礦物的演變和轉化，對於礦床地質、礦物、岩石、探礦以及地球化學研究起著重要的作用。
在石化及化學工業中，催化劑起著核心作用，對產出有重要影響。利用同步輻射光可以研究催化機理和催化劑的特性，這有助於研究發明新型催化劑，其結果直接影響到石油化工的效率和產出。在高分子材料改性和開發研究方面，同步輻射光所起的作用受到越來越多的關注。移動通訊和攜帶型電腦市場的迅猛發展導致對質輕、價低、續航時間長的可充電電池的需求激增，各國的製造商正在為掌握新的電化學反應以開發高性能的電池而陳兵鏖戰，而同步輻射光正是他們手中的新式武器。
在許多其它產業研發與檢測方面，如超大規模積體電路中矽晶片中的痕量雜質探測分析、飛機發動機和太空飛行器的疲勞測試、紙漿無氯漂白工藝改進、化妝品效果分析乃至新口味凝膠食品的開發等，同步輻射光都將大顯其非凡身手。
科研影響
藉助上海光源的光，中科院大連化學物理研究所包信和院士團隊探索出天然氣直接轉化利用的有效方法，被德國巴斯夫集團副總裁穆勒評價為一項“即將改變世界”的新技術，入選2014年“中國十大科技進展新聞”與2014年“中國科學十大進展”；清華大學醫學院顏寧教授研究組，成為世界上第一個解析出人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的三維晶體結構的科學家，該成果被美國科學院院士、膜轉運蛋白研究專家羅納德讚譽為“50年以來的一項重大成就”；中科院物理研究所丁洪研究員成功發現了隱藏了80餘年的“幽靈粒子”——外爾費米子，榮登歐洲2015年《物理世界》“十大突破”……截止2015年12月，上海光源首批7條線站共開機提供182123小時用戶實驗機時，支持課題近7000個。來自365家高校、科研院所、醫院和公司的1938個研究組的12674名用戶在這裡進行了實驗，已發表論文近2500篇，其中SCI 1區的文章400餘篇，包括《科學》、《自然》、《細胞》等國際頂級刊物論文50餘篇，取得了豐碩的成果。
平台特性
性能價格比高：儲存環的能量3.5GeV，在中能區光源中能量最高，性能最佳化在用途最廣的X射線能區。利用近年來插入件技術的新進展，不僅可在光子能量為1-5keV產生最高耀度的同步輻射光，而且在5-20keV光譜區間可產生性能趨近6-8GeV高能量光源所產生的高耀度硬X光；
準相干：上海光源從插入件引出的高耀度光具有部分相干性, 為眾多前沿學科的顯微全息成像分析開闢了道路；
高效性：總共將建設近60條以上光束線和上百個實驗站，給用戶的供光機時將超過5000小時/年，每天可容納幾百名來自海內外不同學科領域或公司企業的科學家/工程師，夜以繼日地在各自的實驗站上使用同步輻射光；
前瞻性：首批光束線站的科學目標先進，能夠滿足中國多個學科領域對同步輻射套用的迫切需要，並至少具有30年科學壽命。
國際地位
“上海光源”SSRF能量居世界第四（僅次於日本SPring-8、美國APS、歐洲ESRF），性能超過同能區現有的第三代同步輻射光源，是世界上正在建造或設計中的性能最好的中能光源之一；SSRF 產生的同步輻射光覆蓋從遠紅外到硬X射線的寬廣波段。利用低發射度的中能強流電子束和國際上插入件技術發展的新成就，在用途最廣泛的X射線能區（光子能量為0.1~40 keV）產生高耀度和高通量的同步輻射光，使其基本性能在許多重要方面位於世界上正在設計和建造中的光源的前列。
光源建造規模符合中國國情，投資適中，在寬廣的光子能區具有好的性能價格比。光子能量範圍最佳化在0.1-40keV。在5-20keV的硬X射線區，其耀度可接近大而昂貴的6-8GeV的第三代光源。在1-5keV能譜範圍內的耀度居世界最高之列；
SSRF將在亞洲地區與日本SPring-8 (8GeV)、韓國PLS (2.5GeV)、中國台灣TLS (1.5GeV)和印度Indus-II (2.5GeV) 等高低能量的第三代同步輻射光源一起形成可以與美國和歐洲比擬的能量和性能分布合理的光源群，成為面向世界的同步輻射實驗平台。科學壽命大於30年。
積極意義
上海光源能量居是世界上同能區正在建造或設計中性能指標最先進的第三代同步輻射光源之一，性能被最佳化在用途最廣泛的X射線能區，。它將對中國科學技術的發展和綜合國力的提高產生重大影響，主要可簡述為以下四個方面：
1、上海光源將為中國的多學科前沿研究和高新技術開發套用提供先進的實驗平台，將為提升中國的綜合科技實力做出不可替代的重要貢獻。
上海光源具有幾十條可向用戶開放的光束線和上百個科學實驗站，它們將為中國的生命科學、材料科學、環境科學、信息科學、凝聚態物理、原子分子物理、團簇物理、化學、醫學、藥學、地質學等多學科的前沿基礎研究，以及微電子、醫藥、石油、化工、生物工程、醫療診斷和微加工等高技術的開發套用，提供不可替代的先進實驗平台。僅以生命科學為例，生命科學已進入了後基因組時代，蛋白質科學已成為各已開發國家競相搶占的制高點，因此蛋白質科學技術已成為中國國家中長期科技發展規劃的關注點。而以蛋白質結構和功能研究為主要目標的結構基因組學研究，其中80%以上的工作需要在第三代同步輻射光源上進行，所以上海光源將成為中國生命科學前沿研究不可或缺的大科學設施。
上海光源將對有巨大產業前景的微電子、微機械等高新技術的開發，起到極大的推動作用。由於在長三角地區存在擁有此類高技術的許多高端用戶，故而草擬中的上海市中長期科技發展規劃里，已將套用上海光源放在非常重要的地位，潛在用戶中囊括了微電子與光電子工藝平台、先進複合材料、紅外光電材料和器件、再生能源等多個領域中的上千名高科技開發商。
上海光源作為先進的中能第三代同步輻射光源，本身具有很高的現代高科技的融合度和集成度，因此它將成為中國顯示綜合科技實力的標誌性重大科學裝置，並為提升國家知識創新能力和綜合科技實力做出不可替代的重要貢獻。
2、上海光源將為不同學科間的相互滲透和交叉融合創造優良條件，為組建綜合性國家大型科研基地奠定基礎。
上海光源首批建設的光束線和實驗站居國際先進水平，可同時容納幾百名來自不同學科和高技術領域的科學家、工程師開展科學實驗。幾十條光束線和上百個實驗站全部建成後，同時容納的研究人員可達上千名。如此之多的研究人員同時使用上海光源，就創造了特有的科研氛圍，為不同學科間的學術交流提供了天然的優良條件，使上海光源自然而然成為綜合性的大型前沿研究中心，為萌發新思想、創造新方法和開闢新學科提供極為有利的環境條件。
中國科學院正計畫籌建以上海光源等大型設施為依託的上海套用物理國家實驗室。該國家實驗室在發展光源物理與技術的同時，還將大力開展相關學科的交叉融合性研究，如空間技術向小型化和微型化發展中所需要的新型信息功能材料與器件研究與研製、健康領域中疾病的新型診斷技術和新藥的設計與遴選技術研究、結構與功能材料研究、強光技術研究、有機化學領域前沿問題研究等。這個計畫組建的國家實驗室將成為在國際上占有一席之地的綜合性高科技研發中心。
3、上海光源將直接帶動中國相關工業的發展
上海光源的建設將直接帶動中國現代高性能加速器、先進電工技術、超高真空技術、高精密機械加工、X射線光學、快電子學、超大系統自動控制技術以及高穩定建築等先進技術和工業的發展。大科學工程的實踐證明，這種帶動作用的間接效應所帶來的社會和經濟效益是非常大的。
上海光源對於中國在現有的工業基礎上及早趕上國際先進水平，取得具有自主智慧財產權的技術開發成果，將起到重要作用。例如，中國在某些催化劑和高分子材料的研究方面有著相當好的基礎和科技積累，但加入WTO之後，面臨激烈的競爭，催化劑的研發就是競爭的一個焦點。上海光源將是新型催化劑研發中不可或缺的工具。放眼世界，各大石油公司均已在同步輻射光源上建有專用的光束線站，假如沒有高性能的第三代同步輻射光源先進技術的支持，中國企業將面臨十分被動的局面，因為一種催化劑的成敗，會導致進口貨和國產品每年的銷售差價超過10億元人民幣之多。此外，基於第三代同步輻射光源的微細加工技術已成為發展微電子機械系統的主要支撐技術，微細加工將在不長的時間內形成具有相當規模的產業。隨著業界對積體電路的集成度要求越來越高，科學界估計，對線度在幾十納米及以下的積體電路，第三代同步輻射光刻技術有可能將成為主要的光刻手段。在醫療診斷和新藥研究方面，上海光源也將顯示出其獨特的優勢，例如雙光子高清晰度心血管造影技術等。
