多模式超快电子衍射（MMUED）
已建成的MMUED装置可工作于透射和反射两种实验布局，分别用于观测薄膜状样品和块材样品（表面）；电子脉冲以平行束或会聚束入射，分别对应布拉格衍射或菊池衍射。实验布局方式与电子束入射方式的组合提供了研究多种样品形态的可行性。此外，MMUED还整合了清洁表面的制备与表征功能以及原位的样品温控功能。整个装置由光学系统、超高真空系统、飞秒电子枪（电子源）、样品传送调节系统、表面制备系统及成像系统六个部分组成。
光学系统由飞秒激光器（Legend Elite Duo HE+, Coherent Inc.）、光学参量放大器（TOPAS-Prime, Light Conversion）、三倍频仪（TPH-fs, Minioptics）、线性平移台（PRO190LM-1000, Aerotech）以及大量的光学元件组成。激光器的输出参数为中心波长800 nm，脉宽35 fs，重复频率5 kHz，功率12.5 W。TOPAS用于调谐产生波长在240-2400 nm的飞秒激光脉冲，覆盖紫外、可见以及红外波段，用于激发/探测具有不同带宽的材料。三倍频仪把输入的800 nm基频光转换为266 nm，激励电子枪的光电阴极产生飞秒电子脉冲。线性平移台用于构建光学延迟线以生成泵浦-探测实验方法所需的时间序列。
超高真空系统用于提供装置运行所需的真空环境并连接各个功能部件，由主腔室（衍射腔）、样品准备腔、样品导入腔、样品存放腔以及其他真空器材构成，可产生气压小于5×10-8 Pa的真空环境。
飞秒电子枪以LaB6单晶作为光电阴极材料，电子束的加速电压为30 kV，对应电子探针的波长为0.07 Å。电子枪的阳极之后还配有多级电透镜和准直电子光路，通过选择会聚透镜与物镜的电压配比调节电子束的会聚角以实现平行束或者会聚束出射。
样品传送调节系统具有三维平移以及方位角与极角两个旋转共五个维度的调节自由度，用于传送样品并精确地调节样品的位置与姿态。样品台上配置了电子束加热和液氮液氦冷却的温控功能。
表面制备系统包括摇摆杆、四极质谱仪、溅射枪及低能电子衍射与俄歇电子组合谱仪。
成像系统由安装在主腔室上基于微通道板（microchannel plate, MCP）的真空图像探测器以及腔室外的成像CCD相机组成，能够捕捉微弱的衍射电子信号。