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蛋白質結晶學是鑑定生物分子三度空間結構的最有力工具之一，配合同步輻射光的高亮度及能量可調性，可以大幅提昇生物分子的結構鑑定速度，足以滿足基因體學及藥物設計等需要大量分子結構資料的研究需求。為此國家同步輻射研究中心特別興建高效能蛋白質結構鑑定核心設施，使用最可靠的光束線技術，配備最先進的面積偵測器系統，高速高效能的計算及網路環境，自動化的樣本裝御系統，友善的數據收集與控制系統，及提供強而有力的實驗支援人員，以建立最現代化的蛋白質結構鑑定設施，供國內從事結構生物學及基因體學研究的用戶使用。用戶根據所鑑定的生物巨分子三度空間結構，可進而了解其生理功能，應用在醫學及製藥工業上，以減少疾病的發生，提升醫療的效果與品質，增強國人的健康與壽命，國防力量也因此而更強。
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高科技的國防科技武器是一個國家工業化程度的指標。我國軍事通訊用途之高頻 Ka 頻段電子元件，如： MMIC 中的 HEMT 元件和 QWIP 元件等，其製造技術一般皆仰賴電子束直寫系統（ E-beam ）來定義它的閘極構造以達成特殊的閘極形狀 (T-gate) 或角度，使其元件能應用操作於高頻通訊範圍。國家同步輻射研究中心著眼於利用『掃描式探針微影技術』並結合『Ｘ光微影蝕刻技術』來替代高操作成本的電子束直寫系統，藉由此種先進的微影蝕刻技術可研發製作出特殊奈米級（ Nano-scale ）的閘極結構及元件，不但可以應用於軍事用途高頻電子元件的製作技術，並且可以縮短高頻通訊元件的設計週期與製程時間，因而提昇製程產能。因此，無論是在民生科技與國防工業軍事通訊元件製作方面皆具有十分重大意義的。 |
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光譜分析具有非破壞性、非侵入性、高靈敏度、高化學鑑別率與快速數據分析等優點，目前已廣泛應用於化學、生醫、環保與食品的檢測。光譜儀若能進一步朝微小化與低價化發展，更有利於大量、即時的監控生化反應與環境的變化。反射光柵結構也可應用於光纖通訊，作為高密度多波分光器 DWDM 元件使用，提昇光纖的資料傳輸量。
國家同步輻射研究中心擬建立微光柵分光儀的光學模擬與設計能力以及微加工技術能力的建立，利用高解析的 X 光深刻技術製作反射式微光柵分光儀。微光譜儀與微流體系統結合成微流體分析系統，應用於生醫檢測晶片，可快速完成生化檢驗、檢警辨識鑑定、環境及食品檢驗等，於生化戰中可達到及早警示及早預防之效。 DWDM 技術透過不同頻率的光波同時在一條光纖內傳導，藉以提昇光纖的資料傳輸量，因此得以快速提升傳輸的速度與容量，元件面積與所需功率均小，積體化後，可形成波長解多工器，結合主動增益材料則可形成可調波長雷射，結合微致動器更可形成外部共振腔可調波長雷射，凹面型微光柵之應用領域非常廣泛，堪稱為下一世代光通訊 DWDM 或微光機電系統的核心技術。
國家同步輻射研究中心所發展的高效率 X 光光刻製程， 可大幅縮短 X 光曝光時間、簡化光罩製程，提升 X 光微加工技術應用在國防工業與民生工業的潛力。如果再透過電鑄模造翻製技術，將可以低廉的成本，大量、快速地製作元件，強化我國在微機械加工的能量。
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國家同步輻射研究中心所研製之「光電子能譜顯微儀」可對奈米、微電子、生醫等國防工業關鍵材料進行研究，並可提供電子結構特性與化學成份分析。例如利用同步輻射光源，對於鎳金屬催化之奈米碳管進行化學能譜顯微影像分析，可以瞭解碳管與催化金屬的交互作用，進而得知碳管成長機制中催化金屬所扮演的角色，達成控制奈米碳管成長的目的。奈米碳管具有極獨特之機械強度、儲氫能力，應用於強化材料開發，及電子器材所需之高容量能源儲存媒體，而其優異之場發射特性，更被視為繼液晶顯示器，下一世代的顯示器技術，可製造更輕薄、省電、細緻畫素、可撓曲，隨身攜帶之場發射顯示器。自組裝分子薄膜能改變物質的表面性質，具有防水、防銹、防蝕等功能，應用在武器表面之塗裝，可有效提昇武器之耐用度。奈米材料的各種優點，將為傳統武器帶來劃時代的革命，打造屬於二十一世紀的高科技戰場。
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國家同步輻射研究中心所發展之「奈米級高速 X 光顯微術」結合顯微鏡的高解析度與同步輻射 X 光的穿透力，可以在不破壞物體的自然狀態下對巨觀的物體進行最深層、最快速的微觀觀察。以醫療應用為例，因目前一般醫院所能檢視出之腫瘤大小通常都在厘米以上，利用這項技術將可以輕易地觀察到體內數毫米大小的異物，達到高診療準確度及時效的目標。「奈米級高速 X 光顯微術」因具備高速、高解析度、及非破壞性等優異性能，可望成為生命科學及材料科學極具競爭優勢的實驗技術。
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