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【同步辐射】同步辐射的基本原理及应用前景

来源：测试GO 时间：2022-07-19 10:15:20 浏览：2443次

同步辐射是接近光速的带电粒子在电磁场中沿着偏转轨道行进时发射连续谱的电磁波。同步辐射的名称来源是1947年在美国通用电气公司的一个电子同步加速器中意外发现的，因此被命名为同步辐射。

同步辐射简介

同步辐射的基本原理

相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时所发出的电磁辐射。

同步辐射的特点及应用

高亮度（High-brilliance and flux: extremely intense and high energy ）：同步辐射光源是高强度光源，有很高的辐射功率和功率密度，第三代同步辐射光源的X射线亮度是X光机的上亿倍。

宽波段（ Wide energy spectrum: tunable wavelength ）：同步辐射光的波长覆盖面大，具有从远红外、可见光、紫外直到X射线范围内的连续光谱，并且能根据使用者的需要获得特定波长的光。

窄脉冲（Very short pulses: nano-second ）：同步辐射光是脉冲光，有优良的脉冲时间结构，其宽度在10-11~10-8 秒之间可调，脉冲之间的间隔为几十纳秒至微秒量级，这种特性对“变化过程”的研究非常有用，如化学反应过程、生命过程、材料结构变化过程和环境污染微观过程等。

高准直：同步辐射光的发射集中在以电子运动方向为中心的一个很窄的圆锥内，张角非常小，几乎是平行光束，堪与激光媲美，其中能量大于10亿电子伏的电子储存环的辐射光锥张角小于1毫弧度,接近平行光束，小于普通激光束的发射角。

高偏振：同步辐射在电子轨道平面内是完全偏振的光，偏振度达 100%；在轨道平面上下是椭圆偏振；在全部辐射中，水平偏振占75%。从偏转磁铁引出的同步辐射光在电子轨道平面上是完全的线偏振光，此外，可以从特殊设计的插入件得到任意偏振状态的光。

高纯净：同步辐射光是在超高真空(储存环中的真空度为10-7～10-9帕)或高真空（10-4～10-6帕）的条件中产生的，不存在任何由杂质带来的污染，是非常纯净的光。

可精确预知：同步辐射光的光子通量、角分布和能谱等均可精确计算，因此它可以作为辐射计量，特别是真空紫外到X射线波段计量的标准光源。

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