同步辐射光源

产生同步辐射的物理装置
同步辐射光源,是一种强度大、亮度高、频谱连续、方向性及偏振性好、有脉冲时间结构和洁净真空环境的优异的新型光源,可应用于物理、化学材料科学、生命科学、信息科学、力学、地学、医学、药学、农学、环境保护、计量科学、光刻和超微细加工等众多基础研究和应用研究领域。[1]
同步辐射,就是由以接近光速运动的电子磁场中做曲线运动时所产生的电磁辐射。由于这种辐射是1947年在电子同步加速器上观测到的,因而被命名为“同步辐射”。与常规X射线相比,同步辐射光源产生的同步辐射光具有独特的优点:频谱宽,同步辐射光波长连续可调,覆盖红外、可见光、紫外和X射线波段,可根据需要,利用单色器选取不同波长的光,进行单色光实验;加速器中的电子分布不是连续的,而是一团一团的电子束在做回旋运动,因此,产生的同步辐射也是脉冲的,具有时间分辨;同步辐射的发散角小,光线几乎是平行的,因此,其利用率和分辨率均大幅提高;亮度大,与常规X光机产生的X光相比,同步辐射光的亮度高出约4~14个量级,可用于高分辨的实验。[2]
性价比、高度稳定和高度可靠的储存环型同步辐射光源,在结构生物学、医学、超导与强关联体系、先进材料、成像等领域研究中,发挥了不可替代的关键作用,已经成为一个衡量国家科研水平的重要标准。[3]

概述

同步辐射光源是指产生同步辐射的物理装置。第一代同步辐射光源是寄生于高能物理实验专用的高能对撞机的兼用机,第二代同步辐射光源是基于同步辐射专用储存环的专用机,第三代同步辐射光源为性能更高且储存环之直线段可加装插件磁铁组件之同步辐射专用储存环的专用机,现在正在研究的自由电子激光器则为新一代的高强度光源设施。