砷超富集植物蜈蚣草具有超强的砷吸收和富集能力, 生物量大, 被认为是修复砷污染土壤的理想植物材料。 基于砷超富集植物蜈蚣草的植物修复技术已经推广应用到了我国20多个污染区的土壤修复实践中。 目前所报道的所有蜈蚣草均具有砷超富集能力, 并且该特性能够得到稳定遗传。 蜈蚣草是如何通过仅仅几十个微米的孢子将这种砷超富集能力传递给下一代? 与其他微区分析手段相比, 基于同步辐射X射线的荧光光谱和吸收光谱分析灵敏度高、 操作简便, 近年来被广泛应用到超富集植物的研究中, 它也使得研究几十个微米的孢子中砷及其他元素的分布成为可能。 为了揭示砷超富集植物蜈蚣草孢子的化学元素组成, 该研究采用同步辐射X射线荧光探针分析技术首次揭示了蜈蚣草的生殖细胞——孢子中砷、 铜、 锌等微量元素的浓度分布, 以及钾、 钙等大量元素的浓度分布; 并将砷的分布趋势与大量营养元素钾、 钙、 铁、 硫, 以及微量元素铜、 锌的分布趋势进行对比。 蜈蚣草的微区元素分布研究表明, 孢子囊中砷和钙、 砷和硫的分布特征具有相似性, 砷和硫、 钙更有可能同时聚集在孢子中。 这表明, 在孢子产生和萌发过程中, 砷、 硫和钙可能发挥着重要作用。 为了揭示变价元素砷在孢子中的存在形式, 采用同步辐射X射线吸收光谱首次揭示了蜈蚣草孢子中砷的微区形态, 结果表明, 蜈蚣草孢子中砷的存在形态与羽叶一致, 以低价态的AsⅢ为主。 AsⅢ是活性和毒性都相对较强的一种砷存在形式。 这表明蜈蚣草孢子对于高毒性高活性的三价砷具有较强耐性。 通过采用高分辨率低检测限的X射线荧光探针和X射线吸收光谱技术, 揭示砷超富集植物蜈蚣草孢子中砷的分布和存在形式, 研究结果为了解蜈蚣草砷富集能力的遗传特性提供基础信息。

利用高精度同步辐射X射线三维成像技术，对激光-电弧复合焊缝的气孔率进行测定，并将其作为GTN损伤模型中的初始孔洞体积分数。通过建立含余高与不含余高的复合焊接接头的细观损伤力学有限元模型，得到了拉伸接头主应力和孔洞体积分数的分布。通过对拉伸断口金相组织进行分析，发现了几何和材料的不连续性是导致接头失效的重要原因。

同步辐射X射线荧光(SR-XRF)技术具有光强高、 能量范围宽、 信噪比高、 检测限低、 无损伤分析等特点, 在元素分析中具有极为显著的优势。 采用SR-XRF技术, 对临床治疗肝胆疾病常用的藏药材(川西獐牙菜)及藏药制剂中的金属元素进行较为准确的定量半定量分析, 以期揭示藏药中这些金属元素与其药效的关系。 SR-XRF分析结果发现, 藏药材川西獐牙菜中含有钾(K)、 钙(Ca)、 钛(Ti)、 钒(V)、 铬(Cr)、 锰(Mn)、 铁(Fe)、 锌(Zn)、 铅(Pb)共九种金属元素(含量均处于ppb或亚ppm级别), 且不同来源样品间的元素组成具有明显的差异性。 另外, 发现研究的藏药复方制剂含有钾(K)、 钙(Ca)、 钛(Ti)、 钒(V)、 铬(Cr)、 锰(Mn)、 铁(Fe)、 镍(Ni)、 铜(Cu)、 锌(Zn)、 铷(Rb)、 铅(Pb)、 汞(Hg)、 钴(Co)、 镓(Ga)15种金属元素及一种非金属元素砷(As), 各元素含量均在ppb至ppm级别, 不同复方制剂中的元素组成具有显著性的差异。 利用SR-XRF技术对常用藏药材和藏药制剂中元素进行了, 初步揭示了传统藏药中微量金属元素与其生物学效应的关系, 并发现该技术可用于藏药微量金属元素的直接、 快速检测。

在利用同步辐射光源的偏振特性进行自旋相关X射线散射及吸收谱实验来研究材料的磁学性质时,需要应用圆偏振光,这就提出了对具有高通量、高偏振度、波长连续可调的圆偏振X射线的需求;另一方面标定实验所用X射线的圆偏振度也成为这一研究领域的关键技术.由于X射线多光束衍射强度与σ场和π场的光程差δ相关,通过测量圆偏振分析晶体的多光束衍射的强度分布,可以获得入射X射线的圆偏振度.实验在美国国家同步辐射光源实验室X25光束线实验站进行,光子能量为7.1 keV的圆偏振X射线由线偏振X射线经过一厚度为0.5 mm、晶面为[111]的金刚石晶体产生.通过测量多光束衍射强度,确定了斯托克斯参量.实验值与X射线动力学理论计算结果能较好地吻合.