Centrum SOLARIS to ośrodek badań prowadzonych z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego i kriomikroskopii elektronowej.

Promieniowanie synchrotronowe, określane również mianem światła synchrotronowego, jest emitowane przez elektrony poruszające się z prędkościami relatywistycznymi w pierścieniu akumulacyjnym synchrotronu. Następnie promieniowanie to kierowane jest do wyspecjalizowanych linii badawczych wyposażonych w stanowiska eksperymentalne. Linie badawcze modyfikują właściwości światła synchrotronowego w taki sposób, aby jak najlepiej odpowiadało ono wymaganiom konkretnych technik pomiarowych i potrzebom użytkowników.

Centrum SOLARIS udostępnia swoją infrastrukturę badaczom od 2018 roku. W 2026 roku funkcjonuje siedem linii badawczych obejmujących zakres widmowy od promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego po miękkie i twarde promieniowanie rentgenowskie oraz oferujących szerokie spektrum metod badawczych. Linia PIRX umożliwia prowadzenie badań z wykorzystaniem spektroskopii absorpcji promieniowania rentgenowskiego (XAS) w zakresie miękkiego promieniowania X oraz dichroizmu magnetycznego. Główną techniką dostępną na linii URANOS jest spektroskopia fotoelektronów z rozdzielczością kątową (ARPES), w tym jej wariant uwzględniający analizę spinu elektronów (Spin-ARPES). Linia PHELIX oferuje spektroskopię fotoelektronów rentgenowskich (XPS), pomiary ARPES oraz spektroskopię absorpcji promieniowania rentgenowskiego (XAS) w zakresie miękkiego promieniowania X. Linia DEMETER obejmuje dwa stanowiska eksperymentalne przeznaczone do skaningowej transmisyjnej mikroskopii rentgenowskiej (STXM) oraz fotoemisyjnej mikroskopii elektronowej (PEEM). Linia ASTRA umożliwia prowadzenie badań metodą spektroskopii absorpcji promieniowania rentgenowskiego w zakresie promieniowania rentgenowskiego o energiach pośrednich (tender X-rays) i wysokich (hard X-rays). POLYX jest kompaktową linią badawczą przeznaczoną do mikroobrazowania i mikrospektroskopii rentgenowskiej z wykorzystaniem twardego promieniowania X. Niedawno uruchomiona linia CIRI dedykowana jest spektroskopii w podczerwieni oraz obrazowaniu chemicznemu w skalach mikro- i nanometrycznych.

Obecnie trwa budowa trzech kolejnych linii badawczych: ARYA, SMAUG oraz MAVKA, które zostaną uruchomione w najbliższych latach. W Centrum SOLARIS znajdują się również dwa zaawansowane mikroskopy krioelektronowe: Titan Krios G3i oraz Glacios.

Synchrotrony umożliwiają badanie materii na poziomie atomowym i molekularnym oraz prowadzenie niezwykle precyzyjnych analiz chemicznych i fizycznych. Dzięki promieniowaniu synchrotronowemu naukowcy mogą określać nie tylko skład badanych substancji, lecz także ich strukturę atomową i właściwości elektronowe. Odpowiednie dostrojenie parametrów wiązki pozwala na analizę powierzchni materiałów lub ich objętości bez naruszania ich struktury. Techniki synchrotronowe umożliwiają obrazowanie ukrytych warstw, granic międzyfazowych oraz struktur niedostępnych dla konwencjonalnych metod badawczych, a także obserwację i inicjowanie procesów zachodzących w materiałach.

Wykorzystanie światła synchrotronowego otworzyło zupełnie nowe możliwości badawcze, umożliwiając prowadzenie eksperymentów niewykonalnych przy użyciu klasycznej aparatury laboratoryjnej. Linie badawcze synchrotronów należą obecnie do najbardziej wszechstronnych narzędzi naukowych i znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach nauki, takich jak fizyka, chemia, biologia, inżynieria materiałowa, nanotechnologia, medycyna, farmacja, geologia czy krystalografia.

Centrum SOLARIS jest otwarte dla naukowców z Polski i zagranicy. Nabory wniosków o dostęp do infrastruktury ogłaszane są dwa razy w roku, wiosną i jesienią. Wnioski składane są za pośrednictwem platformy Solaris User Network i podlegają ocenie międzynarodowego panelu ekspertów, który przydziela czas pomiarowy na podstawie wartości naukowej proponowanych badań. Dostęp do infrastruktury badawczej jest bezpłatny.

Narodowe Centrum Promieniowania Synchrotronowego działa w strukturach Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zlokalizowane jest na Kampusie 600-lecia Odnowienia Uniwersytetu Jagiellońskiego w południowej części Krakowa, w bezpośrednim sąsiedztwie Krakowskiego Parku Technologicznego. Budowa Centrum została zrealizowana w latach 2010–2015 i była współfinansowana ze środków Unii Europejskiej pochodzących z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007–2013.

Dzięki doskonałym parametrom akceleratora oraz nowoczesnej infrastrukturze eksperymentalnej synchrotron SOLARIS należy do czołowych obiektów tej klasy na świecie.

Nazwa „SOLARIS” została zaczerpnięta z powieści Solaris autorstwa Stanisława Lema, opisującej spotkanie człowieka z niepoznawalną, obcą formą inteligencji. Wybór ten ma wymiar symboliczny i odzwierciedla nieustanne dążenie człowieka do przekraczania granic poznania oraz odkrywania zjawisk pozostających poza aktualnym stanem wiedzy. Podobnie jak bohaterowie dzieła Lema, naukowcy korzystający z infrastruktury synchrotronowej mierzą się z fenomenami, których nie można zaobserwować ani zrozumieć za pomocą konwencjonalnych metod badawczych. SOLARIS jest zatem nie tylko zaawansowanym narzędziem badawczym, lecz także symbolem naukowej ciekawości, wyobraźni oraz dążenia do głębszego zrozumienia mechanizmów rządzących otaczającym nas światem.