材料物理性能同步辐射.pptxVIP

什么是同步辐射(synchrotronradiation)？接近光速运动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等人在美国通用电气实验室的70MeV的电子同步加速器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发射器电子加速器电子储能环同步辐射光的产生装置同步辐射实验站模拟构型

高强度如用X光机拍摄一幅晶体缺陷照片，通常需要7-15天的感光时间，而利用同步辐射光源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。宽波谱同步辐射从红外线、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。高准直性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，可大大提高光的亮度，可进行极小样品和材料中微量元素的研究。脉冲性同步辐射光是由与储存环中周期运动的电子束团辐射发出的，具有纳秒至微秒的时间脉冲结构。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。偏振性与可见光一样，储存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性，可用来研究样品中特定参数的取向问题。同步辐射的一些主要特点

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储存环工作方式兼用专用专用电子能量?1~30GeV1GeV左右，产生紫外及软X射线低能1GeV左右，中能1~3.5GeV，高能6~8GeV电子束发射度/nm·rad几百40~1505~20同步辐射亮度101310161017~1020发光元件二级弯转磁铁二级弯转磁铁为主，少量插入件（扭摆器，波荡器）波荡器为主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70年代20世纪90年代初同步辐射的发展

同步幅射具有诸多优良特性，使其成为蛋白质结构研究不可替代的研究工具。波长1000?的光，可以辨认出病毒细胞波长40?的光，可以了解组成它的蛋白质和DNA（脱氧核糖核酸）波长4?的光，可以看到螺旋结构的分子组成波长10?的光，材料科学和凝聚态物理

同步辐射在基础科学、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用生物大分子晶体学--Macromolecularcrystallography(MX)X射线吸收光谱--X-rayabsorptionspectroscopy(XAS)小角X射线散射--Small-angleX-rayscattering(SAXS)X射线显微成像--X-raymicroscopy红外光谱--Infraredspectroscopy(IR)

我国的同步辐射：北京高能所:北京同步辐射装置BSRF:G1合肥中国科大:国家同步辐射实验室NSRL:G2台湾新竹国家同步辐射研究中心NSRRC:G3上海同步辐射光源SSRF:G3

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