上海光源实验辅助系统是二期建设内容之一，与高性能的光束线站实验能力相匹配，形成多方位的用户支撑，有效提升上海光源的综合实验研究能力。主要包括材料样品准备实验室、化学与环境科学辅助实验室、原位条件辅助实验室、生物与医学辅助实验室。系统于2021年5月开始对用户试运行开放，申请通道为：

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材料样品准备实验室，配备了一系列用于材料加工、退火、显微、定位以及基本性能测试的仪器装备，高温样品准备、常规样品准备、高压样品准备、高分子材料以及工程材料样品准备以及表面样品准备五个功能区，具备材料合成、生长能力、3 nm 级别显微能力、单原子层厚度测定能力、Raman 光谱与同步辐射衍射联用能力以及电池组装、电化学性能测试能力。

化学与环境科学辅助实验室，配备了天平、压片机、紫外、水分仪、超声波仪、手套箱、化学吸附仪等设备。为用户提供以下四类支撑能力：样品准备以及与同步辐射实验相关的化学辅助分析与表征；温度、气氛、压力等原位实验环境；废弃化学品处置；用户原位设备调试。

原位条件辅助实验室，提供二十多种能在多条光束线上通用的原位条件支撑设备，包括温度、磁场、电场、力学、压力检测等多种类型，适用于不同程度的样品原位条件、不同的实验方法或不同形态的样品。实验室在提供设备的同时还将为用户安装调试提供帮助。

生物与医学辅助实验室，为需要在光源现场进行生物和医学实验准备及相关检测的用户提供实验环境和条件。实验室由组织样品准备、细胞培养与处理、蛋白质样品准备三个主要功能模块组成，为用户提供了在不同的空间尺度进行生物样品准备的实验条件，满足用户开展从亚纳米到纳米尺度以及微米尺度的不同层次生命现象研究的需要，每个模块具体又可分为多个功能区。