瑞士保羅謝爾研究所

PSI在與國內外大學、其他研究機構和工業界的合作中，將研究重點放在基礎研究和應用研究，特別是與可持續發展有關的領域和對教育和培訓具有重要意義、但超出大學單個系能力的領域。PSI在固態物理、材料科學、基本粒子物理、生命科學、核與非核能研究及與能源有關的生態學的研究中非常活躍，是世界能源研究領域的領導者，也是瑞士唯一一家從事這方面研究工作的研究所。

1988年1月1日，瑞士原子核研究所與瑞士聯邦反應堆研究所合併組建了PSI，阿勒河下游的山谷因此成為一個重要的研究中心，並很快贏得了較高的國際聲譽。PSI現有僱員1200人，它同國際、國內多所大學和研究院所等建立了良好的合作關係。

PSI為來自瑞士國內和國際科學界，特別是凝聚態、材料科學和生物學領域的用戶運行著大型的研究設施。PSI擁有散裂中子源（SINQ）、瑞士同步輻射光源（SLS）、繆子源（SμS）等大型科研設施，是瑞士國內外科學界主要的用戶實驗室之一，也是世界上僅有的兩個能提供同步輻射X射線、中子和介子三類探針的大型研究基地之一。這三類探針功能互補，每年大約為2000餘位世界各地的科學家提供凝聚態或基本物理、化學、生物學和材料科學等領域的高水平實驗條件。通過在PSI開展的研究，不僅獲得新的基礎知識，並積極促進其在工業上的應用。2017年左右，PSI還將建成相干X射線光源即SwissFEL。屆時PSI的綜合優勢將更加突出。

PSI在研製和運行需要特別高標準技術訣竅、經驗和專業的大型複雜研究設施方面有其獨特的優勢。例如，PSI的設計人員通過一些特殊的技巧來讓SLS所產生射線的能量達到與歐洲同步輻射裝置ESRF（European Synochrotron Radiation Facility）相同的功能，將現有的用來增加X射線密度和擴大波長範圍的波盪器技術發揮到了極限。儘管這台加速器的周長只有288米，可產生的電子束能量達到了2.4 GeV，而成本只有8900萬美元，比ESRF建設成本的三分之一還要少。

質量 — PSI承諾開展最先進的科學研究，促進和開展交叉學科研究，面向市場，質量領先。

用戶實驗室 — 為自己的利益，PSI在設計、建造和運行大型裝置方面與國內外研究界進行合作。

研究 — PSI利用自己複雜的裝置在物理、化學、生物、能源技術、環境科學和醫學方面開展自己的研究。

繼續教育和培訓 — PSI與大學密切合作，為僱員提供繼續教育和培訓。

技術轉讓 — PSI與工業界結成夥伴，促進研究成果轉化為新產品、新技術和新工藝。

社會方面 — 通過開展具有國內和國際上重要意義問題的研究，培育與大眾的公開對話，PSI力爭與社會發生關聯，並負有解釋的義務。

PSI的科學研究項目，極大地得益於大型科技設施。這些涉及廣泛的研究課題，可以歸納為三個大的領域：物質結構、能源與環境以及人類健康。

概述

PSI擁有世界上僅有的連續中子源SINQ、瑞士第三代同步輻射光源SLS、世界上功率最強的連續束流繆介子源SµS等大規模科研設備，能夠深入觀察各種物質和材料內部的演變過程。其中某些設備不僅是在瑞士，甚至全世界，都是獨一無二的。瑞士大學和企業的研究人員也可以有機會使用這些大型設備。每年，來自瑞士和世界各國的2000多名科學家到PSI進行他們在別處無法進行的實驗。除科學研究以外，PSI還擁有瑞士唯一的用質子治療特殊癌症的設備。2010年後，PSI把重點放在了未來的大型設備SwissFEL上。這是一個X射線自由電子激光器，它可顯示在極短時間內原子和分子的結構變化，符合瑞士科研發展的需求。

強流質子加速器

預注入器提供870 keV極低能量的束流，而注入器2是個有4個扇形磁鐵的環形回旋加速器，設計非常專業化，實現了具有挑戰性的目標，提供72 MeV高品質高強度質子束。1984年，注入器2開始運行后取代了可變能量注入器1，向590 MeV環形回旋加速器提供高強度高品質的72 MeV質子束。

可變能注入器1延遲至2010年12月3日才正式退役，它為原子和核物理、放射化學、重元素、生物學研究等領域的研究服務了37年。

散裂中子源SINQ

散裂中子源SINQ（Swiss Spallation Neutron Source）是世界上第一個連續波散裂中子源，中子通量1014 n/cm2/s。中子散射是獲得物質結構和凝聚態動態的最有效方法之一。用液態氘慢慢冷卻中子，將它們的頻譜改變到較低能量，這些中子對生物物質材料的研究特別有價值。從固態物理與化學的基本原理，以及從材料科學到生物學、醫學和環境科學廣泛的領域均可用中子進行研究。除了散射技術，非衍射方法如成像技術等也不斷增強與工業應用的相關性。

同步輻射光源SLS

同步輻射光源SLS（Swiss Light Source）屬第三代同步輻射光源。SLS的設計優先考慮的是初級電子束和次級光子束的高亮度、寬波段和穩定的溫度條件。

SLS的主要組成部分是能量為2.4電子伏特的電子儲存環（周長288米）。它提供了高亮度光子束用於材料科學、生物學和化學研究。1997年，瑞士聯邦議會兩院批准了SLS的建設計劃。至2009年6月，SLS建有18個實驗站（插入件和彎曲磁鐵）和16條運行的光束線。有三條蛋白質晶體學光束線，其中兩條由諾華、羅氏等製藥公司資助部分經費

SINQ的實驗設備

繆介子源SμS

繆介子源SμS（Swiss Muon Source）是世界上最強的連續束流的繆介子源，由590 MeV回旋加速器提供2200毫安的質子流。質子束打向兩個石墨靶，附屬數條μ子（或π介子）光束線，其中兩個配有用超導衰變道。可用μ介子的能量範圍從0.5 keV - 60 MeV。

連續μ介子束的主要優點是可由快速閃爍計數器進行單獨μ介子的探測，容易地提供納秒或更好時間解析度的μ介子，使μ介子掃描儀μSR得以延伸研究至更高的μ子自旋頻率（幾百兆赫，相當於幾個特斯拉的磁場）和更短的μ子自旋弛豫時間（與μ子脈衝源相比），時間解析度由μ介子限脈衝持續時間（一般為50納秒）限定。正因如此，在歐洲，PSI的SμS設施是脈衝μ介子源ISIS的完美補充。

繆介子源SμS有束線 µE1、µE4、piM3、piE3、piE1、piE5

· μE1提供強中能偏振μ介子束，具有非常低的介子和電子污染。

· 新μE4提供大接受度低動量（<40 MeV/ c）μ介子束，是為低能μ介子（LEM）光束設施的需求專門設計的，束斑調整到符合LEM儀器介子靶的尺寸。

· piM3是當前唯一的專用於μ介子掃描儀μSR的束線。

· piE3提供10-250 MeV/c的π介子和μ介子。它的設計與低能量π介子譜儀LEPS的光學特性相配，而且它是僅有的在垂直平面彎轉的束線，實驗區高於6米。