非弹性X射线散射谱学：利用国内外先进的同步辐射光源，开展原子分子的非弹性X射线散射谱学研究。利用高分辨的硬X射线（10-30keV）碰撞原子分子，通过分析散射X射线的能量分辨原子分子的能态信息，而由散射过程中的动量转移揭示这些能态在动量空间的特性。非弹性X射线散射是一种非常干净的谱学实验手段，可以获得高精度的原子分子动力学参数，提供检验理论模型和理论程序的实验基准。

图1是基于同步辐射的非弹性X射线散射谱仪原理图。从波荡器（Undulator）过来的同步辐射光，经由晶体单色器单色化后，与气室中的原子分子发生碰撞。散射光由分析器分析并被探测器所探测。由入射光和散射光的能量差可以鉴别原子分子的能态信息，由散射角度可以揭示特定能态的动量空间信息。

图2是利用非弹性X射线散射谱和电子能量损失谱测量的He原子在不同动量下的能量损失谱，二者几乎完全相同的特征揭示了两种实验技术内在的等价性。与此同时，非弹性X射线作为一种弱探针，在研究原子分子激发机理方面具有独特的优越性，详见我们最近的综述Matter and Radiation at Extremes 5, 054201 (2020)。

目前我们课题组是日本SPring-8、上海光源、英国Diamond、欧洲ESRF、瑞士SLS等同步辐射的长期用户。