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什么是同步辐射(synchrotronradiation)？

接近光速的带电粒子在磁场中改变运

动方向时会沿切线方向辐射电磁波。1947年4

月，F.R.Elder等人在通用电气的

70MeV的电子同步上首次观察到了电子

的电磁辐射，因此命名为同步辐射。

同步辐射器的组成部分

电子

模拟构型

电子

电子储能环

同步辐射光的产生装置

同步辐射实验站

同步辐射的一些主要特点

如用X光机拍摄一幅晶体缺陷，通常需要7-15天的感光时间，而利用同步辐射光源

高强度只需要十几秒或几分钟，工作效率提高了几万倍。高亮度的特性决定了同步辐射光源可

以用来做许多常规广源所无法进行的工作。

同步辐射从红外线、可见光、真空紫外、软X射线一直延伸到硬X射线，是目前唯一能

宽波谱覆盖这样宽的频谱范围又能得到高亮度的光源。利用单色器可以随意选择所需要的

波长，进行单色光的实验。

利用同步辐射光学元件引出的同步辐射广源具有高度的准直性，经过聚焦，可大大

高准直性

提高光的亮度，可进行极小样品和材料中微量元素的研究。

同步辐射光是由与环中周期的团辐射发出的，具有纳秒至微秒的时

脉冲性间脉冲结构。利用这种特性，可研究与时间有关的化学反应、物理激发过程、生物细

胞的变化等。

与可见光一样，环发出的同步辐射光根据观察者的角度可具有线偏振性或圆偏振

偏振性

性，可用来研究样品中特定参数的取向问题。

同步辐射的发展

三代同步辐射源主要性能指标的比较

第一代第二代第三代

环工作方式兼用

1GeV左右，产低能1GeV左右，

电子能量1~30GeV生紫外及软X中能1~3.5GeV，

射线高能6~8GeV

度

几百40~1505~20

/nm·rad

同步辐射亮度1013~10141015~10161017~1020

二级弯转磁铁为

主，少量件

发光元件二级弯转磁铁波荡器为主

（扭摆器，波荡

器）

光的相干性无少数部分空间相干

技术开发年代20世纪60年代20世纪7