FEL-I分总体负责硬X射线高分辨共振散射实验站（HSS）、单分子/单颗粒相干衍射实验站（CDS）两个实验的建设。这两个实验站建设在FEL-I光束线上，能量范围3-15 keV，具有高重频、高亮度、超短脉冲、全相干的特性。
单分子/单颗粒相干衍射实验站（CDS）利用高重频、高亮度、飞秒级超短脉冲、全相干性X射线脉冲，开展基于衍射成像原理的多种先进检测技术，实现原子级空间分辨及飞秒级时间分辨物质结构及动态过程测量与解析。主要应用面向生物学、材料科学、物理学、化学、环境科学等诸多学科。科学目标包括对纳米颗粒、生物细胞及亚细胞结构、病毒颗粒、大分子蛋白质结构，利用XFEL飞秒级超短脉冲，获得“破坏前无损成像”，从而降低X射线带来的辐射损伤，实现生物等样品在原位环境下的结构和动态过程测量。此外CDS实验站的多功能样品腔系统可联合多种实验手段如泵浦探测、飞行质谱探测，针对纳米材料的物理结构、化学组分及原位环境下材料的微观结构变化进行测量。
CDS实验站主要测量技术：
单颗粒成像技术
纳米晶体衍射成像技术
泵浦探测时间分辨测量技术
X射线波动散射技术
CDS实验站核心特色：
近原子级空间分辨结构成像
多功能多类型样品传输方案
先进的数据采集处理及分析方案
飞秒级时间分辨物质结构动态测量
硬X射线高分辨共振散射（HSS）实验站利用 SHINE 光源飞秒脉冲、超高亮度的特性，在能量、动量、时间维度对量子关联材料中的元激发进行高分辨探测，为深入理解凝聚态物理中多自由度的相互竞争与耦合提供强有力的手段。实验站以非弹性共振散射（RIXS）方法学为主，具备大散射相空间、高能量分辨率、元素与轨道分辨、体敏感等优点，可以全面探测凝聚态材料中包括声子、磁子、dd轨道、电荷转移在内的各类元激发。
